日食引發超音速音爆「艏震波」 中大劉正彥教授團隊首次發現

2017年8月21日飛越美洲的日全食,除獲全球最多NASA網友147萬人按讚之外,中央大學太空所劉正彥教授團隊也把握此千載難逢的機會,發現日全食之超音速月影,在離地表300公里的太空電離層中引起音爆,形成前所未見的音爆「艏震波」,為全世界第一次發現。這項卓越成果刊載在最新一期國際期刊《地球物理研究通訊》(Geophysical Research Letters)。

劉正彥說,所謂的「艏震波」,故名思義,就是船隻在前進時,船頭會頂起浪花並於其兩側引起整齊之弓(或V)型波浪。早在1970年代,科學家就大膽預測日食月影會產生「艏震波」,但苦無實證,當時科學家還用日冕儀配合各種地磁計,氣壓計,雷達等觀測,都無法看到。沒想到在等了四、五十年之後,終於在2009年初次看到「艏震波」此一科學家夢寐以求的自然科學現象,而2017年更發現超音速音爆「艏震波」,令人非常興奮!
 
劉正彥打趣地說,以往人們說「見影開槍」,指的是虛幻不實,捕風捉影,但在日食月影在大空中所造成的影響,完全「係金ㄟ」。因月的影子冷卻,使得空氣密度加大,並形成了大氣柱,就像一條竹桿子用力(或一艘快艇)劃過湖水,使湖面產生V型大波紋。劉正彥說,這就是科學的迷人之處,自然界之真理不僅完全相通且不容違背。
 
劉正彥指出,2017年的日食音爆艏震波,因為所產生的電離層電子密度擾動較小,不致於對民生通訊,定位,導航產生太大的影響。但對日食月影的現象和變化,還是相當有趣的科學議題,至於對地球大氣層和太空環境可能產生多少的擾亂,仍值得持續研究與關注。