科學(xué)家開發(fā)出一種直接從太陽觀測中預(yù)測地磁暴的方法
作者:焦點 來源:百科 瀏覽: 【大 中 小】 發(fā)布時間:2025-12-10 21:51:45 評論數(shù):
太陽上的科學(xué)冕洞，SDO / AIA。家開接
（神秘的發(fā)出法杭州外圍（外圍預(yù)約）外圍外圍上門外圍女（電話微信189-4469-7302）高端外圍預(yù)約，快速安排90分鐘到達地球uux.cn）據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)（作者：斯科爾科沃科技學(xué)院）：斯科爾科沃科學(xué)技術(shù)研究所（俄羅斯）的科學(xué)家與萊布尼茨天體物理研究所（德國），格拉茨大學(xué)和Kanzelhöhe天文臺（奧地利），種直中預(yù)薩格勒布大學(xué)和薩格勒布天文臺（克羅地亞）的太陽同事一起開發(fā)了一種直接從太陽觀測中預(yù)測地磁暴的方法。
這些結(jié)果使得有可能將提前預(yù)警時間從幾小時增加到幾天，觀測并保護太空和地球上工程系統(tǒng)的測地磁暴運行免受空間天氣的影響。該研究發(fā)表在皇家天文學(xué)會的科學(xué)月刊上。
太陽風(fēng)是家開接杭州外圍（外圍預(yù)約）外圍外圍上門外圍女（電話微信189-4469-7302）高端外圍預(yù)約，快速安排90分鐘到達電子、質(zhì)子和氦原子核的發(fā)出法流，永久地從太陽吹來，種直中預(yù)沐浴著地球和太陽系的太陽所有行星。高速太陽風(fēng)流起源于太陽上的觀測日冕洞——太陽日冕中具有低密度等離子體的黑暗區(qū)域，磁場線自由地進入行星際空間，測地磁暴電離的科學(xué)原子和電子沿著它逃逸到行星際空間，在日冕中留下一個“洞”。
當(dāng)快速的太陽風(fēng)趕上并與由日冕的“平靜”部分產(chǎn)生的更密集的慢速太陽風(fēng)碰撞時，它會導(dǎo)致形成一個稱為共轉(zhuǎn)相互作用區(qū)域的巨型結(jié)構(gòu)，它隨太陽旋轉(zhuǎn)。在幾天內(nèi)到達地球軌道，它會引起地磁風(fēng)暴和極光。由于日冕洞可以在一次太陽自轉(zhuǎn)中重新出現(xiàn)在我們面前，來自日冕洞的快速太陽風(fēng)會導(dǎo)致反復(fù)出現(xiàn)的地磁風(fēng)暴和極光，每27天重復(fù)一次。
太陽風(fēng)從太陽到地球的傳播時間大致在一到五天之間，這為預(yù)警創(chuàng)造了一個自然的提前期。然而，行星際擾動的磁性結(jié)構(gòu)，特別是驅(qū)動風(fēng)暴的行星際磁場的向南部分，目前無法從太陽觀測中確定，這極大地限制了提前幾天預(yù)測風(fēng)暴的可能性。
目前的地磁風(fēng)暴預(yù)測方法主要受到基于對靠近地球的拉格朗日點L1的太陽風(fēng)和行星際磁場的測量的短期預(yù)報的限制，提前時間為數(shù)小時。
一個國際科學(xué)家小組解決了空間天氣應(yīng)用的一個非常重要的問題 - 高速太陽風(fēng)流引起的地磁風(fēng)暴是否可以直接從太陽觀測中預(yù)測 - 并提出了利用來自太陽日冕洞的信息進行地磁風(fēng)暴預(yù)測的新穎而成功的嘗試。
這些結(jié)果使預(yù)測的準(zhǔn)備時間從幾小時延長到幾天，這對于近地環(huán)境和其他空間天氣應(yīng)用中的空間天氣條件預(yù)警非常重要。
“我們建立了衛(wèi)星圖像得出的太陽日冕洞區(qū)域與L1太陽風(fēng)速之間的經(jīng)驗關(guān)系;太陽光球遙感磁場圖與L1原位測量之間;以及冕洞區(qū)域，太陽相應(yīng)磁場和地磁指數(shù)之間，“該研究的第一作者Simona Nitti說，她是Skoltech碩士畢業(yè)生，目前正在英國萊斯特大學(xué)攻讀博士學(xué)位。
“我們發(fā)現(xiàn)，從太陽傳播到地球的冕洞磁場在80%以上的情況下被保留下來。這為使用來自太陽觀測的磁場而不是L1的磁場提供了可能性。此外，為了改進預(yù)測，我們將行星際磁場向南分量的季節(jié)性變化納入了地磁活動的預(yù)測模型。
“我們的研究代表了模擬地磁活動和解釋觀測到的地磁活動指數(shù)變化的一大步。我們認為向南的行星際磁場（IMF）是地磁活動的重要驅(qū)動力。由于這個磁場分量Bs在被IMF極性分開時顯示出一對眼鏡圖案：當(dāng)IMF指向/遠離太陽時，磁場在春季/秋季增強，在秋季/春季減少，我們將這種形式納入我們的預(yù)測模型中。由于我們已經(jīng)使用了有關(guān)冕孔的信息，并且每個日冕孔都具有一定的極性，因此對于給定的極性使用適當(dāng)?shù)腂s模式至關(guān)重要，“研究合著者Mario Bandić博士說。
“通過這種方式，我們打破了將地磁指數(shù)中的變化解釋為'羅素-麥克弗倫效應(yīng)'的常見做法，并考慮了衛(wèi)星數(shù)據(jù)所揭示的由極性分隔的B的形式。來自 Russell-McPherron 模型的 B 的極性場在一年中的一半時間是未定義的：對于指向太陽的 IMF，B 在秋季為零，對于指向遠離太陽的 IMF，B 在春季為零。以極性場的實際形式作為輸入，使我們能夠獲得相當(dāng)準(zhǔn)確和可靠的預(yù)測模型。
“地磁風(fēng)暴的強度取決于太陽風(fēng)的性質(zhì)以及太陽風(fēng)拖到行星際空間的'凍結(jié)'太陽磁場。然而，太陽風(fēng)和任何風(fēng)一樣，是反復(fù)無常和不穩(wěn)定的，這使得預(yù)測其特性具有挑戰(zhàn)性，“Skoltech數(shù)字工程中心副教授，研究合著者Tatiana Podladchikova說。
“我們基于使用來自太陽冕洞的信息的方法為直接來自太陽觀測的地磁風(fēng)暴預(yù)測開辟了新的篇章，將預(yù)測的準(zhǔn)備時間從幾小時延長到幾天，這對于保護太空和地面基礎(chǔ)設(shè)施以及推進太空探索至關(guān)重要。無論風(fēng)暴如何肆虐，我們都祝愿太空中的每個人都有好天氣。