臺北市立天文科學教育館

美國太空總署（NASA）與美國國家海洋暨大氣總署（NOAA）於10月15日宣布，太陽已進入其11年週期的極大期，並可能持續至明年。儘管如此，太陽活動的確切高峰月份尚需數月甚至數年後才能確定，這需要持續的資料統計，特別是當太陽活動開始顯著減弱時，才能準確識別其巔峰。

圖說：NASA太陽動力學觀測衛星（SDO）的可見光影像展示了太陽在太陽極小期（左，2019年12月）與接近太陽極大期（右，2024年8月）的樣貌對比。

圖說：NASA太陽動力學觀測衛星（SDO）以紫外光波長拍攝的影像，展示了太陽在太陽極小期（左，2019年12月）與接近太陽極大期（右，2024年5月）的對比。紫外線能顯示出太陽上在極大期更常見的活躍區域。

太陽週期是太陽在低活躍與高活躍狀態之間的自然轉變過程。大約每11年，太陽的磁極會翻轉，並進入太陽極大期，此時太陽由相對平靜轉為極為活躍的狀態，頻繁發生太陽風暴。在這段期間，太陽的劇烈活動會造成惡劣的太空天氣，對太空中的衛星、太空人以及地球上的通訊系統（如無線電和GPS）和電力網路產生重大影響。

圖說：人類歷史記錄到過去24個太陽週期的太陽黑子數量圖，紅色則為目前第25週期的預測。

NASA和NOAA透過追蹤太陽黑子來確定和預測太陽週期的進展。太陽黑子是太陽表面溫度較低的區域，這些區域也是太陽磁場最強烈的地方。這些黑子是當我們從地球觀察太陽表面時，活躍區域的可見特徵，也是太陽閃焰或日冕物質拋射（CME）等巨大爆發事件的源頭。當太陽進入極大期，太陽黑子的數量增加，太陽活動也更為強烈，進一步影響地球及整個太陽系。但這也為我們提供了更多探索這顆距離最近恆星的資訊。

2024年5月，一連串大型太陽閃焰和日冕物質拋射向地球發射，導致了21年來最強的地磁風暴，並可能創下過去500年來最壯觀的極光紀錄。近期，隨著太陽活動的增加，極光的能見度提升，但衛星、地面基礎設施以及電力和技術設備的影響也變得更為顯著。NOAA預計未來幾個月內將會有更多太陽風暴。此外，科學家指出，儘管太陽進入下降階段後風暴會減少，但也可能出現規模顯著的風暴。

目前，科學家已觀察到本次太陽活躍期（人類歷史記錄到的第25太陽週期）太陽黑子活動略超出預期，但風暴規模仍在極大期的合理範圍內。2024年10月3日，發生了本週期中最強的太陽閃焰，強度達到X9.0級（X級表示最強烈的閃焰，數字則用來表示其強度的具體級別）。

圖說：第25太陽週期的黑子數量暨預測圖。太陽黑子數量是太陽週期強度的指標，黑子數量越多，週期越強。

展望未來，NASA和NOAA正積極為太空天氣的研究與預測做好準備。2024年12月，NASA的帕克太陽探測器將創下更接近太陽的紀錄，這是該探測器計劃中的三次近距離觀察太陽之一。藉此，科學家將能從源頭研究太空天氣。此外，NASA計劃在未來一年內發射多項與太陽相關的任務，進一步加深我們對太陽如何影響太空天氣及太陽系的理解。這些預測對於NASA阿提米絲登月計畫中的太空船和太空人至關重要，尤其是在評估太空人暴露於太空輻射風險時，這些資料將提供關鍵的幫助。（編譯 / 段皓元）

資料來源：NASA

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