Повърхността на Слънцето излъчва енергия и често изхвърля маси от силно магнетизирана плазма към Земята. Понякога тези емисии са достатъчно силни, за да пробият магнитосферата - естествения магнитен щит, който защитава Земята - причинявайки щети на сателитите или електрическите мрежи. Такова космическо време може да има катастрофални последици.
Астрономите са изучавали активността на Слънцето от векове, днес компютрите заемат централно място в търсенето на разбиране на поведението на Слънцето и неговата роля в явленията на космическото време. Двупартийният закон PROSWIFT (Насърчаване на изследванията и наблюденията на космическото време за подобряване на утрешното прогнозиране), приет през октомври 2020 г., формализира необходимостта от разработване на по-модерни инструменти за прогнозиране на космическото време.
Космическото време може да изглежда като далечен проблем за мнозина, но може да не осъзнаем опасностите, докато не стане твърде късно. „Не мислим за това, но електричеството, комуникациите, GPS и ежедневните устройства могат да бъдат засегнати от екстремните ефекти на космическото време“, казват изследователите. Освен това САЩ планират мисии до други планети и Луната. Всичко това изисква много точни прогнози за космическото време - за проектиране на космически кораби и за предупреждение на астронавтите за екстремни явления.
Турбулентността играе ключова роля в динамиката на слънчевия вятър и изхвърлянето на коронална маса. Това сложно явление има много аспекти, включително ролята на взаимодействието на ударната вълна с турбуленцията и йонното ускорение. Слънчевата плазма не е в топлинно равновесие. В статия за Astrophysical Journal изследователите описаха ролята на йоните за обратно улавяне при ускоряването на заредените частици във Вселената. Върнатите йони от междузвезден или локален произход се улавят от магнетизираната плазма на слънчевия вятър и се движат радиално навън от Слънцето.
Някои нетермични частици могат да бъдат допълнително ускорени, за да създадат частици от слънчева енергия, които са особено важни за космическите климатични условия на Земята и за хората в космоса. Учените проведоха симулации, за да разберат по-добре това явление и да го сравнят с наблюденията на космическите кораби Вояджър 1 и 2, които изследваха външните граници на хелиосферата и сега предоставят уникални данни от местната междузвездна среда.
Една от основните области на прогнозиране на космическото време е правилното прогнозиране на появата на изхвърляния на коронална маса - излъчването на плазма и придружаващото я магнитно поле от слънчевата корона - и определяне на посоката на магнитното поле, което тя носи със себе си. Това е подпомогнато от проучвания на обратния поток на йони, както и работа, публикувана в Astrophysical Journal през 2020 г., която използва магнитохидродинамичен модел, базиран на магнитен сноп, за да предскаже времето на пристигане на Земята и конфигурацията на магнитното поле на изхвърляне на коронална маса.
Също интересно: За първи път сондата Solar Orbiter на НАСА записа видео на гигантско изхвърляне на плазма от повърхността на Слънцето
Слънчева сонда Паркър има инструмент - SWEAP - за изследване на слънчевия вятър, електрони, протони и алфа. С всяка орбита сондата се приближава до Слънцето, предоставяйки нова информация от инструмента за характеристиките на слънчевия вятър. Скоро той ще премине отвъд критичната област, където слънчевият вятър ще стане свръхбърз и магнитозвуков и ще имаме информация за физиката на неговото ускорение и транспорт.
С пристигането на сондата и други нови инструменти за наблюдение учените очакват изобилие от нови данни, които могат да информират и стимулират разработването на нови модели за прогнозиране на космическото време.
Прочетете също: