文章專區

今（2024）年5月8∼9日，太陽迎來了一次劇烈的活動，位於太陽盤面中心附近、編號為3664的黑子活躍區爆發出一系列的太陽閃焰（flare）及日冕物質拋射（coronal mass ejection）。這些朝向地球而來的日冕物質拋射，也造成5月10∼11日的強烈地球磁暴，引發了全球各地的極光盛宴。
 
這是20年來最強的一次地球磁暴，此次歷史性的低緯度極光比去（2023）年4月23日出現的還要更低緯度，甚至有極光出現在墨西哥和夏威夷等地區。雖然臺灣與墨西哥的地理緯度相近，但因地磁緯度較低，所以仍無緣欣賞到壯觀的自然奇景。然而，臺灣的科學家卻透過儀器成功捕捉到了這歷史性一刻。由中央大學太空系教授楊雅惠領導的團隊，在中央大學中壢特高頻雷達站建置首座「臺灣太陽無線電波觀測站」，成功在動態頻譜圖上捕捉到了伴隨著一系列太陽風暴，產生的各類型太陽無線電波爆（solar radio burst）訊號。
 
太陽無線電波爆是一種由太陽活動產生的無線電波，當太陽發生閃焰、日冕物質拋射等活動時，便會釋放出大量的能量，其中一部分能量以電磁波的形式傳播到太空。由於無線電波的傳播速度比太陽風（solar wind）更快，因此在地面上的無線電波觀測可以為太空天氣預警提供重要的參考資訊。
 
臺灣太陽無線電波觀測站在2022年開始建設，是臺灣目前第一個，也是唯一成功執行太陽無線電波爆觀測任務的平臺。該觀測站使用名為「e-Callisto」的儀器設備系統，可以針對進行太陽無線電波進行全天候、多頻段的觀測。在此觀測站的建設期間，太空系所師生也不斷改善儀器元件及去背程序、調整觀測頻率範圍。由於近期的太陽活動相當活躍，楊雅惠團隊自今年4月起便密切關注無線電波頻譜圖上的動靜。早在5月10日中央氣象署發布地球磁暴特報之前，團隊便已經在5月8、9日陸續偵測到來自太陽閃焰及日冕物質拋射的無線電波爆訊號，並提供氣象署作為太空天氣作業的參考資料。後續也成功偵測到5月10、11兩日強烈的地球磁暴，並記錄下兩次與X級太陽閃焰有關的無線電波爆。
 
儘管團隊表示此觀測站在訊噪處理上還能更加精進，但透過本次的太陽風暴觀測，已經證實觀測站能夠成功執行太陽無線電波觀測任務。未來團隊除了加入e-Callisto全球觀測網、提供每日常規觀測的quick-look頻譜資訊之外，也預計會強化觀測設備、記錄更多頻率段的無線電波爆訊號。期望能進一步了解太陽活動對無線電波通訊的影響，為全球太空天氣的預警貢獻力量。

新聞來源
中央大學太空系（2024年5月14日）。臺灣首座太陽無線電波觀測站 中央大學成功捕捉太陽風暴訊號。國立中央大學新聞網，https://ncusec.ncu.edu.tw/news/headlines_content.php?H_ID=4263。