中大校園捕捉罕見「紅色精靈」 太空系學生3度拍下毫秒奇景

(中央社訊息服務20261103 10:59:18)

夜空中除流星、閃電，竟還有神祕的「紅色精靈」！中央大學太空科學與工程學系學生、同時亦是中央大學天文社社長的王瞳，今年5月至9月間，在校內男十三舍頂樓架設攝影設備，3度成功捕捉罕見的高空放電現象「紅色精靈」（red sprites）。經專家學者確認，其中更出現少見、形似天使翅膀的特殊結構，為高空大氣研究留下珍貴影像紀錄。

紅色精靈又稱「太空閃電」，屬於高空短暫發光事件（TLEs），通常發生在雷暴上方約50至90公里的大氣層，持續時間僅數至數十毫秒，肉眼極難察覺。其紅色光芒來自氮分子受到激發後產生的輻射，外觀可能呈現柱狀、蘿蔔狀或成群分布，觀測難度相當高。

王瞳首次成功拍攝是在5月27日晚間。當時桃園天空並無雷雨，他將相機對準西北西方，利用木星及雙子座亮星校準方位，並持續追蹤中國東南沿海的雷暴活動。經長時間錄影及後製影像分析，終於發現一道向下延伸、宛如觸手般的紅色閃光。

「確認真的拍到時，我興奮得在宿舍跳起來，頭還撞到床板！」王瞳回憶，觀測過程其實相當孤獨，必須獨自在頂樓吹風守候，還得擔心雲層遮蔽視野。憑藉首次成功經驗，他又在9月13日及22日兩度捕捉紅色精靈。3次事件經比對，分別與福州、溫州外海及汕頭北方的雷暴系統有關，距離校園達數百公里。

王瞳也分享，這套觀測方法的基本原理與一般手機錄影並無有異，關鍵在於掌握雷暴活動的位置、拍攝方位與仰角，並耐心等待適當時機。即使沒有昂貴的專業設備，只要具備基本觀測知識，配合適當的器材與天候條件，一般民眾也有機會記錄下這類罕見的高空奇景。他也期盼透過這幾次的經驗，讓更多人發現太空科學與天文觀測的樂趣。

中央大學太空系教授劉正彥指出，影像可見連續出現的蘿蔔狀紅色精靈，宛如「在雲上跳舞」。其中上層擴散的紅色發光區域，顯示雷暴引發的高空放電可能將電流傳遞至電離層底部，為理解雷暴與電離層之間的全球電路提供重要觀測證據。

長期研究高空短暫發光現象的太空系郭政靈教授則表示，3次拍攝呈現不同形態，有助於探討紅色精靈的觸發高度與中層大氣電子密度之間的關係。尤其第3次影像出現向下延伸、形似倒V字或魚尾的分支結構，稱為「天使精靈」（angel sprite），過去較常在歐洲、日本等較高緯度地區觀測到，這次能從台灣拍攝，十分難得，其形成機制仍有待研究。

中央大學表示，這項成果展現學生自主觀測與科學探索的能力，也證明即使在光害明顯的校園，只要掌握天候與雷暴資訊，仍有機會記錄高空奇景。未來將朝固定設備、精確時間同步及跨測站聯合觀測發展，並結合鹿林天文台等觀測資料，進一步解析紅色精靈的發生位置與空間結構。