
解鎖太陽極區的秘密:深入探討太陽極軌觀測站 (SPO) 任務
太陽極區,這個長久以來未被充分觀測的區域,蘊藏著解開太陽活動週期、高速太陽風起源和太空天氣預測等關鍵問題的線索。即將於 2029 年發射的太陽極軌觀測站 (Solar Polar-orbit Observatory, SPO) 任務,將以前所未有的視角探索太陽的兩極,為我們揭開這些秘密。
儘管太陽極區在外觀上可能不如太陽赤道區域那般活躍,但它們在太陽的整體運作中扮演著至關重要的角色。太陽的磁場,特別是極區的磁場,對於太陽發電機效應至關重要。太陽發電機效應是一種產生太陽磁場的過程,這個磁場會經歷約 11 年的週期性反轉,塑造太陽的活動週期。目前我們對於太陽極區的了解主要來自於在黃道平面上的觀測,這限制了我們對於高緯度極區活動的理解。先前的尤利西斯 (Ulysses) 任務提供了寶貴的原位數據,但缺乏成像能力。因此,我們亟需一個能夠直接觀測太陽極區的任務,以填補知識上的空白。
SPO 任務的獨特之處在於它能夠克服先前任務的限制,提供直接的極區視野。透過巧妙地利用木星的重力助推,SPO 將達到高達 80 度的傾角軌道,使其能夠在超過 1000 天的時間內進行長時間的高緯度觀測。過去雖有 SPI、POLARIS、SPORT、Solaris 和 HISM 等任務概念被提出,但由於技術或資金的限制,始終未能實現。SPO 任務的成真,將為太陽物理學研究帶來革命性的突破。
SPO 任務設定了三大核心科學目標:
1. 太陽發電機效應如何運作?
2. 是什麼驅動了高速太陽風?
3. 太空天氣事件如何傳播?
為了實現這些目標,SPO 將釐清太陽內部流動模式和磁通量傳輸的機制,解開數十年來困擾太陽物理學家的謎團。同時,它也將探究高速太陽風的起源,並追蹤太空天氣事件的演變。長久以來,太陽內部的流動信息相互矛盾,阻礙了我們建立精確的發電機模型。而 SPO 任務有望透過其獨特的觀測能力,提供更清晰的圖像。
SPO 攜帶了一系列先進的遠端遙測和原位測量儀器,能夠全面地觀測太陽極區及其與太陽圈的聯繫。遠端遙測儀器包括磁場成像儀 (MHI)、極紫外光譜儀 (EUT)、X 射線成像望遠鏡 (XIT)、可見光日冕儀 (VISCOR) 和可見光寬視野日冕儀 (VLACOR)。原位測量儀器則包含磁力計和粒子探測器。這些儀器將測量磁場、電漿流動,追蹤動態事件,並直接採樣太陽風,從而提供一幅關於太陽極區的完整圖像。
SPO 將與其他太陽任務協同運作,形成一個前所未有的觀測網絡,實現近乎全球的 4π 覆蓋。這些任務包括 STEREO、Hinode、SDO、IRIS、ASO-S、Solar Orbiter、Aditya-L1、PUNCH、Vigil 和 LAVSO。SPO 的極區視角將填補我們觀測覆蓋範圍中的關鍵空白,提供對太陽行為更完整的理解。透過整合來自不同任務的數據,我們可以更全面地了解太陽的動態變化。
更深入地了解太陽發電機效應和高速太陽風,將有助於更準確地預測太陽週期,並改善太空天氣預報。更可靠的太空天氣預報可以保護重要的科技設施,包括衛星、通訊系統、航空和電網。了解太陽圈對於太空船工程和太空人安全至關重要。SPO 任務不僅具有科學上的價值,也具有實際的應用,可以為我們的日常生活帶來益處。
Beijing Zhongke Journal Publising Co. Ltd.. (2025, October 14). The Sun’s hidden
poles could finally reveal its greatest secrets. ScienceDaily. Retrieved October
14, 2025 from www.sciencedaily.com/releases/2025/10/251014014438.htm\n—\n Story Source:
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