سطح خورشید انرژی تابش می کند و اغلب توده هایی از پلاسمای بسیار مغناطیسی را به زمین پرتاب می کند. گاهی اوقات این تشعشعات به اندازه کافی قوی هستند که می توانند از مگنتوسفر - سپر مغناطیسی طبیعی که از زمین محافظت می کند - بشکنند و به ماهواره ها یا شبکه های برق آسیب وارد کنند. چنین هوای فضایی می تواند عواقب فاجعه باری داشته باشد.
ستاره شناسان قرن ها فعالیت خورشید را مورد مطالعه قرار داده اند، امروزه رایانه ها جایگاه اصلی را در جستجوی درک رفتار خورشید و نقش آن در پدیده های آب و هوای فضا دارند. قانون دو حزبی PROSWIFT (ترویج تحقیقات و مشاهدات آب و هوای فضا برای بهبود پیش‌بینی فردا) که در اکتبر 2020 تصویب شد، نیاز به توسعه ابزارهای پیشرفته‌تر پیش‌بینی آب و هوای فضایی را رسمیت می‌دهد.
آب و هوای فضا ممکن است برای بسیاری مشکلی دوردست به نظر برسد، اما ممکن است تا دیر نشده متوجه خطرات آن نشویم. محققان می‌گویند: «ما به آن فکر نمی‌کنیم، اما برق، ارتباطات، جی‌پی‌اس و ابزارهای روزمره می‌توانند تحت تأثیر تأثیرات شدید آب و هوای فضا قرار بگیرند». علاوه بر این، ایالات متحده در حال برنامه ریزی برای ماموریت های دیگر سیارات و ماه است. همه اینها به پیش بینی های بسیار دقیق آب و هوای فضا نیاز دارد - برای طراحی سفینه های فضایی و برای هشدار دادن به فضانوردان در مورد پدیده های شدید.
تلاطم نقش کلیدی در دینامیک باد خورشیدی و خروج جرم تاجی ایفا می کند. این پدیده پیچیده دارای جنبه های بسیاری از جمله نقش برهمکنش موج ضربه ای با تلاطم و شتاب یون است. پلاسمای خورشیدی در تعادل حرارتی نیست. در مقاله‌ای برای مجله Astrophysical، محققان نقش یون‌های جذب معکوس را در شتاب بخشیدن به ذرات باردار در جهان شرح دادند. یون های برگشتی با منشا بین ستاره ای یا محلی توسط پلاسمای مغناطیسی باد خورشیدی گرفته می شوند و به صورت شعاعی به سمت بیرون از خورشید حرکت می کنند.
برخی از ذرات غیر حرارتی را می توان برای ایجاد ذرات انرژی خورشیدی شتاب بیشتری داد، که به ویژه برای شرایط آب و هوایی فضایی روی زمین و برای انسان در فضا مهم است. دانشمندان شبیه‌سازی‌هایی را برای درک بهتر این پدیده و مقایسه آن با مشاهدات فضاپیمای وویجر 1 و 2 انجام دادند که محدودیت‌های بیرونی هلیوسفر را بررسی کردند و اکنون داده‌های منحصربه‌فردی از محیط بین‌ستاره‌ای محلی ارائه می‌دهند.
یکی از زمینه‌های اصلی پیش‌بینی آب و هوای فضا، پیش‌بینی صحیح ظاهر پرتاب‌های جرم تاج - انتشار پلاسما و میدان مغناطیسی همراه از تاج خورشیدی - و تعیین جهت میدان مغناطیسی است که با خود حمل می‌کند. این به کمک مطالعات جریان معکوس یون‌ها و همچنین کار منتشر شده در مجله Astrophysical در سال 2020 است که از یک مدل مغناطیسی هیدرودینامیکی مبتنی بر مهار مغناطیسی برای پیش‌بینی زمان رسیدن به زمین و پیکربندی میدان مغناطیسی استفاده می‌کند. یک جهش توده تاجی
همچنین جالب: برای اولین بار، کاوشگر مدارگرد خورشیدی ناسا ویدئویی از جهش پلاسما غول پیکر از سطح خورشید را ضبط کرد.
کاوشگر خورشیدی پارکر ابزاری به نام SWEAP برای مطالعه باد خورشیدی، الکترون ها، پروتون ها و آلفا دارد. با هر گردش، کاوشگر به خورشید نزدیک می شود و اطلاعات جدیدی از این ابزار در مورد ویژگی های باد خورشیدی ارائه می دهد. به زودی از منطقه بحرانی عبور خواهد کرد، جایی که باد خورشیدی فوق سریع و مغناطیسی خواهد شد و ما اطلاعاتی در مورد فیزیک شتاب و انتقال آن خواهیم داشت.
همانطور که کاوشگر و سایر ابزارهای رصدی جدید وارد می‌شوند، دانشمندان انتظار دارند که داده‌های جدیدی وجود داشته باشد که می‌تواند به توسعه مدل‌های جدید برای پیش‌بینی آب و هوای فضا کمک کند.
همچنین بخوانید: