Povrch Slunce vyzařuje energii a často vyvrhuje na Zemi masy vysoce zmagnetizovaného plazmatu. Někdy jsou tyto emise dostatečně silné, aby prorazily magnetosféru – přirozený magnetický štít, který chrání Zemi – a způsobily poškození satelitů nebo energetických sítí. Takové vesmírné počasí může mít katastrofální následky.
Astronomové studovali činnost Slunce po staletí, dnes počítače zaujímají ústřední místo při hledání pochopení chování Slunce a jeho role v jevech kosmického počasí. Oboustranný zákon PROSWIFT (Promoting Space Weather Research and Observations to Improve Tomorrow's Forecasting), schválený v říjnu 2020, formalizuje potřebu vyvinout pokročilejší nástroje pro předpověď počasí ve vesmíru.
Kosmické počasí se může mnohým zdát jako vzdálený problém, ale jeho nebezpečí si nemusíme uvědomovat, dokud není příliš pozdě. "Nepřemýšlíme o tom, ale elektřina, komunikace, GPS a každodenní pomůcky mohou být ovlivněny extrémními vlivy vesmírného počasí," tvrdí vědci. Kromě toho USA plánují mise na další planety a na Měsíc. To vše vyžaduje velmi přesné předpovědi kosmického počasí – pro projektování kosmických lodí i pro varování astronautů před extrémními jevy.
Turbulence hraje klíčovou roli v dynamice slunečního větru a výronů koronální hmoty. Tento komplexní jev má mnoho aspektů, včetně role interakce rázové vlny s turbulencí a zrychlením iontů. Sluneční plazma není v tepelné rovnováze. V článku pro časopis Astrophysical Journal vědci popsali roli zpětného zachycování iontů při urychlování nabitých částic ve vesmíru. Vrácené ionty mezihvězdného nebo místního původu jsou zachyceny magnetizovaným plazmatem slunečního větru a pohybují se radiálně směrem ven od Slunce.
Některé netepelné částice mohou být dále urychlovány za vzniku částic sluneční energie, které jsou zvláště důležité pro podmínky kosmického počasí na Zemi a pro lidi ve vesmíru. Vědci provedli simulace, aby lépe porozuměli tomuto jevu a porovnali jej s pozorováními sond Voyager 1 a 2, které zkoumaly vnější hranice heliosféry a nyní poskytují unikátní data z místního mezihvězdného média.
Jednou z hlavních oblastí předpovídání vesmírného počasí je správná předpověď výskytu výronů koronální hmoty – emise plazmatu a doprovodného magnetického pole ze sluneční koróny – a určení směru magnetického pole, které s sebou nese. Tomu napomáhají studie zpětného toku iontů a také práce publikované v časopise Astrophysical Journal v roce 2020, které pomocí magnetohydrodynamického modelu založeného na magnetickém postroji předpovídaly dobu příletu na Zemi a konfiguraci magnetického pole Země. výron koronální hmoty.
Zajímavé také: Sonda Solar Orbiter NASA poprvé zaznamenala video obřího výronu plazmy z povrchu Slunce
Solární sonda Parker má nástroj – SWEAP – ke studiu slunečního větru, elektronů, protonů a alfa. Při každém oběhu se sonda přibližuje ke Slunci a poskytuje nové informace z přístroje o vlastnostech slunečního větru. Brzy přejde za kritickou oblast, kde se sluneční vítr stane superrychlým a magnetosonickým, a my budeme mít informace o fyzice jeho zrychlování a transportu.
Jak sonda a další nové pozorovací přístroje dorazí, vědci očekávají množství nových dat, která mohou informovat a stimulovat vývoj nových modelů pro předpovídání kosmického počasí.
Přečtěte si také: