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標 題: [新聞] 科學講座》太空攻擊？ 地球有四大守護神
發信站: 批踢踢實業 (04/25/06 10:45:08 Tue)
科學講座》太空攻擊？ 地球有四大守護神
Yahoo!奇摩新聞
http://tw.news.yahoo.com/060425/15/32f8h.html
隨著科技進步，太空天氣對人類的影響愈來愈重要，一顆價值幾十億
元的人造衛星，可能因沒注意太空天氣而被摧毀，GPS(網站、商品)
定位也可能出現嚴重誤差，因此我們必須學著了解並掌握太空天氣。
由國科會與聯合報、公共電視、科學人雜誌、中廣公司、News98合辦
、中央大學理學院科學教育中心承辦的「2006展望演講春季系列-觀
察與認知：心靈•生物•地球•宇宙」，第七場由中央大學太空所教
授劉正彥主講「太空人何時出門？對太空天氣的觀察」，吸引爆滿聽
眾。
劉正彥說，「大氣」是指地表到高度80公里的高空，「太空」是高度
50公里一直到人類太空船所能到達的太陽系空間，兩者有些重複；「
天文」則是太空船到不了的地方，包括太陽本身和遙遠的恆星、星系
、銀河。
太空物質 多呈現電漿態
太空的特點是很多物質呈現第四態「電漿態」，固態加能量變液態，
再加能量變氣態，然後再加能量就成為電漿態，又叫「離態」，就是
分子或原子中的電子解離出來；日光燈就是離態發光，是用高壓讓水
銀蒸汽的電子解離，放出紫外光，撞到燈管塗的鋅而發出螢光。
劉正彥說，距地表50公里高空大氣稀薄，照射太陽光後，就解離成為
電漿態，也就是電離層；太陽本身也是電漿態。
太陽核心約1500萬度，熱能往外傳的過程，是氫原子不斷吸熱再放熱
，所以傳到外面要經過幾萬年時間；太陽表面溫度已降到6000度，但
瞬間加熱造成的日冕，卻可達150萬度。
至於太陽黑子，劉正彥指出，最早是中國人在漢朝就看到了，黑色的
原因是溫度比周圍低，約4000度，黑子還有強磁場和周期性，有些大
小已和地球差不多。
太陽不像地球是剛體，所以會「差動式自轉」，就是接近赤道處轉得
快，約23天轉一圈，南北極轉得慢，要35天；劉正彥表示，這樣造成
太陽表面的磁力線愈拉愈長，最後扯斷，也造成太陽磁場南北極每11
年就顛倒一次，黑子也以11年為單位相當規律的出現。
但太陽黑子的出現仍有不確定因素，劉正彥表示，過去2000年地球上
共出現過8次「蒙德極小期」，就是有幾十年的時間，全球各地都看
不到黑子；這段時間氣候特別冷，被稱為「小冰河時期」，中國歷史
上的嚴寒、夏寒、降水，也都發生在這段時間。
訊號微弱 太陽閃焰造成
太陽天氣的源頭是太陽發光又發「風」，劉正彥說，太陽的能量來源
是核反應，每秒耗損42億公斤質量，相當於40億顆氫彈爆炸；平常只
會放出太陽光（電磁波）和太陽風（帶電粒子），但當兩顆黑子碰撞
爆炸時，就會放出「太陽閃焰（高能粒子和射線）」及「日冕拋射物
質（大型帶電電漿團）」，這些高能粒子大約兩小時後會到達地球，
造成嚴重影響。
劉正彥指出，看電視碰到的「訊號微弱」，就是太陽閃焰傳到電離層
，影響電磁波信號傳遞；高能粒子也會撞擊衛星，所以衛星電腦不能
用最先進的，導線太細，要用舊一點、導線較粗的，才不會一碰就壞
；也不能用東西擋住晶片，本來一顆高能粒子撞到還不會壞，但打到
阻擋物，一顆變幾百萬顆，電腦一定燒壞。
面對這麼強大的攻擊，幸好地球有四大守護神，才能保平安，分別是
「磁層」阻擋太陽風，「電離層」阻隔X光、超紫外光和紫外光，「
大氣層」阻擋隕石，「臭氧層」阻隔紫外光。
劉正彥表示，太陽風是電漿體，能量很高，但是地球磁層會把它們全
部擋在外面。可是太陽風仍會從地磁的空隙南北極溜進來，在地球上
下各掛一個甜甜圈，從地上看就是美麗的極光。
最早在佛經上記載「彗星長尾巴」，是太陽風往外吹的間接證據；電
離層則是在20世紀初發現的，劉正彥說，全球電離層濃度最高的地區
，在南北半球各一處，北半球成帶狀，正好通過台北到高雄之間，一
般電離層每1cc空氣有100萬顆帶電粒子，台灣上空可到900萬顆，好
處是擋住有害物質，壞處是通信、定位導航常被干擾。
帶電粒子 毀掉通信衛星
大氣層則由低到高分別是對流層、平流層、中氣層和熱氣層，對流層
較高處因空氣膨脹降溫，溫度較低，平流層則因距地表50公里的臭氧
層釋出能量，溫度緩慢上升；中氣層會在高度90公里處驟降到攝氏零
下100多度，熱氣層則是晚上1500度、白天2500度，太陽黑子多的時
候可到3000度。
帶電粒子破壞力很強，劉正彥指出，1997年美國AT&T公司因不聽專家
警告，損失一顆通信衛星；美國攻打伊拉克時，會等太陽黑子不正對
地球時再攻擊，因為戰斧巡弋飛彈靠GPS衛星定位，太陽黑子可能造
成衛星訊號偏移幾百公里。
除此之外，北美曾因磁層感應太陽風，變得像發電機，地面上一座發
電廠產生感應電流，把整座電廠都燒壞，造成幾十萬戶停電，因為在
冬天，凍死很多人；俄羅斯也曾有地下油管因感應起電而炸開。
被大氣層阻擋的隕石也很恐怖，劉正彥表示，流星若打到衛星上的太
陽能板，會造成斷路，衛星就會失聯、失蹤；太空梭的三層厚玻璃，
，不必太緊張。
他比較擔心的是，2010年到2011年的太陽黑子活動極大期，會嚴重影
響通信，包括衛星通信和靠電離層反射傳播的地面調幅廣播，一定要
提前預防。
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◆ From: 140.127.186.8
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科學講座》太空攻擊？ 地球有四大守護神
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隨著科技進步，太空天氣對人類的影響愈來愈重要，一顆價值幾十億
元的人造衛星，可能因沒注意太空天氣而被摧毀，GPS(網站、商品)
定位也可能出現嚴重誤差，因此我們必須學著了解並掌握太空天氣。
由國科會與聯合報、公共電視、科學人雜誌、中廣公司、News98合辦
、中央大學理學院科學教育中心承辦的「2006展望演講春季系列-觀
察與認知：心靈•生物•地球•宇宙」，第七場由中央大學太空所教
授劉正彥主講「太空人何時出門？對太空天氣的觀察」，吸引爆滿聽
眾。
劉正彥說，「大氣」是指地表到高度80公里的高空，「太空」是高度
50公里一直到人類太空船所能到達的太陽系空間，兩者有些重複；「
天文」則是太空船到不了的地方，包括太陽本身和遙遠的恆星、星系
、銀河。
太空物質 多呈現電漿態
太空的特點是很多物質呈現第四態「電漿態」，固態加能量變液態，
再加能量變氣態，然後再加能量就成為電漿態，又叫「離態」，就是
分子或原子中的電子解離出來；日光燈就是離態發光，是用高壓讓水
銀蒸汽的電子解離，放出紫外光，撞到燈管塗的鋅而發出螢光。
劉正彥說，距地表50公里高空大氣稀薄，照射太陽光後，就解離成為
電漿態，也就是電離層；太陽本身也是電漿態。
太陽核心約1500萬度，熱能往外傳的過程，是氫原子不斷吸熱再放熱
，所以傳到外面要經過幾萬年時間；太陽表面溫度已降到6000度，但
瞬間加熱造成的日冕，卻可達150萬度。
至於太陽黑子，劉正彥指出，最早是中國人在漢朝就看到了，黑色的
原因是溫度比周圍低，約4000度，黑子還有強磁場和周期性，有些大
小已和地球差不多。
太陽不像地球是剛體，所以會「差動式自轉」，就是接近赤道處轉得
快，約23天轉一圈，南北極轉得慢，要35天；劉正彥表示，這樣造成
太陽表面的磁力線愈拉愈長，最後扯斷，也造成太陽磁場南北極每11
年就顛倒一次，黑子也以11年為單位相當規律的出現。
但太陽黑子的出現仍有不確定因素，劉正彥表示，過去2000年地球上
共出現過8次「蒙德極小期」，就是有幾十年的時間，全球各地都看
不到黑子；這段時間氣候特別冷，被稱為「小冰河時期」，中國歷史
上的嚴寒、夏寒、降水，也都發生在這段時間。
訊號微弱 太陽閃焰造成
太陽天氣的源頭是太陽發光又發「風」，劉正彥說，太陽的能量來源
是核反應，每秒耗損42億公斤質量，相當於40億顆氫彈爆炸；平常只
會放出太陽光（電磁波）和太陽風（帶電粒子），但當兩顆黑子碰撞
爆炸時，就會放出「太陽閃焰（高能粒子和射線）」及「日冕拋射物
質（大型帶電電漿團）」，這些高能粒子大約兩小時後會到達地球，
造成嚴重影響。
劉正彥指出，看電視碰到的「訊號微弱」，就是太陽閃焰傳到電離層
，影響電磁波信號傳遞；高能粒子也會撞擊衛星，所以衛星電腦不能
用最先進的，導線太細，要用舊一點、導線較粗的，才不會一碰就壞
；也不能用東西擋住晶片，本來一顆高能粒子撞到還不會壞，但打到
阻擋物，一顆變幾百萬顆，電腦一定燒壞。
面對這麼強大的攻擊，幸好地球有四大守護神，才能保平安，分別是
「磁層」阻擋太陽風，「電離層」阻隔X光、超紫外光和紫外光，「
大氣層」阻擋隕石，「臭氧層」阻隔紫外光。
劉正彥表示，太陽風是電漿體，能量很高，但是地球磁層會把它們全
部擋在外面。可是太陽風仍會從地磁的空隙南北極溜進來，在地球上
下各掛一個甜甜圈，從地上看就是美麗的極光。
最早在佛經上記載「彗星長尾巴」，是太陽風往外吹的間接證據；電
離層則是在20世紀初發現的，劉正彥說，全球電離層濃度最高的地區
，在南北半球各一處，北半球成帶狀，正好通過台北到高雄之間，一
般電離層每1cc空氣有100萬顆帶電粒子，台灣上空可到900萬顆，好
處是擋住有害物質，壞處是通信、定位導航常被干擾。
帶電粒子 毀掉通信衛星
大氣層則由低到高分別是對流層、平流層、中氣層和熱氣層，對流層
較高處因空氣膨脹降溫，溫度較低，平流層則因距地表50公里的臭氧
層釋出能量，溫度緩慢上升；中氣層會在高度90公里處驟降到攝氏零
下100多度，熱氣層則是晚上1500度、白天2500度，太陽黑子多的時
候可到3000度。
帶電粒子破壞力很強，劉正彥指出，1997年美國AT&T公司因不聽專家
警告，損失一顆通信衛星；美國攻打伊拉克時，會等太陽黑子不正對
地球時再攻擊，因為戰斧巡弋飛彈靠GPS衛星定位，太陽黑子可能造
成衛星訊號偏移幾百公里。
除此之外，北美曾因磁層感應太陽風，變得像發電機，地面上一座發
電廠產生感應電流，把整座電廠都燒壞，造成幾十萬戶停電，因為在
冬天，凍死很多人；俄羅斯也曾有地下油管因感應起電而炸開。
被大氣層阻擋的隕石也很恐怖，劉正彥表示，流星若打到衛星上的太
陽能板，會造成斷路，衛星就會失聯、失蹤；太空梭的三層厚玻璃，
，不必太緊張。
他比較擔心的是，2010年到2011年的太陽黑子活動極大期，會嚴重影
響通信，包括衛星通信和靠電離層反射傳播的地面調幅廣播，一定要
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