科学家研讨了怎么模仿太阳风暴,以便能够更精确地猜测它们对地球的影响,研讨为实时模仿太阳风暴供给了一个更精确的模型。太阳是一颗极点活泼的恒星,它以许多不同的方法影响着太阳系的行星,最显着的作用之一是极光。这些极光是由太阳风引起,即太阳宣布安稳的质子和电子流,它与地球磁场相互作用,发作五颜六色的光效应。在一般的状况下,地球磁场在很大程度上维护地球不受太阳风的影响。
但有时,太阳上会迸发巨大的耀斑,在相对较短的时刻内将许多热物质抛入太空。几天后,这种物质以太阳风暴的方式碰击地球,或许会损坏卫星,打乱GPS导航,乃至导致停电。在很大程度上,这些事情终究触及到什么依然是不知道的,这便是为什么几个太空探测器在船上携带了记载来自外层空间太阳风暴的仪器。由奥地利科学院格拉茨空间研讨所的天体物理学家Christian M stl领导的一个研讨小组,正在施行由奥地利科学基金FWF赞助的一系列项目。
椭圆形的太阳风暴?
以实时模仿太阳风暴及其对地球的影响,然后能够更精确地猜测此类极点事情。在2019年完结的一个项目中,由莫斯特尔领导的一个团队,开发了一个特别具体的太阳风暴传达模型。方针是清晰的,想要猜测太阳风暴,有几个太空探测器能够盯梢离地球必定间隔的太阳风暴。在20世纪90年代,SOHO探测器是第一个记载下来的,今日还有帕克太阳探测器和别的两个名为STEREO的探测器。一切这些探测器都在黄道面内或黄道面邻近移动,黄道面是行星绕太阳运转的平面。
现在的探测器无法确认飞船外的太阳风暴是什么姿态,这些模型需求在尽或许实际的假定基础上作业,较旧的模型假定为点状或圆形结构,但这是不切实际的。在之前的项目中,用圆弧替代了圆。在新项目中,研讨人员现在采取了下一步,运用了椭圆形。为了进一步提高精确度,研讨团队在模型中添加了一些作用。太阳风的速度一般比太阳风暴慢,会减缓它们的速度。太阳风暴对太阳风作用激烈。新模型初次将STEREO的广角观测与太阳风发作的阻力效应结合起来。
实时模仿
该模型的共同之处在于,一旦有适宜的数据,就能发作实时猜测。正如项目团队成员坦贾·阿莫斯托弗(Tanja Amerstorfer)指出的那样:这样的数据或许会在2020年代中期由欧空局预订的卫星使命供给。这不是要追溯地再现作用,而是要有一个咱们咱们能够实时运用的东西。一般来说,太阳风暴需求四五天才能抵达地球,尽管创纪录的速度是14小时,但这些时刻满足树立前期预警系统。但是,现在还没有官方组织来猜测太阳风暴何时会突击地球。
研讨人员表明有一个网站,像咱们这样的研讨小组,能够在那里就太阳风暴抵达的时刻猜测。2011年参加并取胜,但也十分清晰地表明,这不是一个谨慎的预警系统。因而,依然缺少一个有用的前期预警系统,历史上有过几回太阳风暴,在今日会形成巨大的损坏。上一次这类重大事情是1989年在魁北克发作的,其时触及停电。在1859年和1921年,更大的太阳风暴突击了地球。其时,在中纬度区域还能够看到极光,例如在罗马。
磁场是个问题
那次事情损坏了电报线路,在今日的基础设施上,这样的事情将发作毁灭性影响。美国和英国现已将这样的一种状况纳入了国家灾祸方案。2012年,一场规划相当于1859年事情的太阳风暴几乎与地球擦肩而过。在树立牢靠的预警系统之前,还有许多作业要做,现在估量抵达时刻的差错最多在10小时左右。最大的悬而未决的问题是:太阳风暴中的磁场,这些磁场是以大而曲折所谓“通量管”的方式呈现。但只能假定这些管中的磁场终究是怎么“装备”的。
了解太阳风暴中磁场的性质很重要,这与风暴的巨细相同重要:磁场的方向就像一个开关。假如风暴的磁场与地球磁场方向相反,它将向地球磁场传递比相同方向磁场多得多的能量。速度也起着及其重要的作用:时间短、快速的风暴比较慢、较长的风暴有更强影响。此外,太阳风暴一般不是作为单个事情发作的,而是或许当即相继发作,并相互作用。
模仿整个作用链
在随后的奥地利科学基金会(FWF)项目中,格拉茨研讨小组现在正在研讨问题的不同方面,以便树立整个模仿链。研讨人员想把一切的东西都放在一个模型里,从太阳风暴的迸发到对地球、极光和地上洋流的影响,这便是咱们研讨的方针。
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