Auringon pinta säteilee energiaa ja usein sinkouttaa maapallolle massoja voimakkaasti magnetisoitunutta plasmaa. Joskus nämä päästöt ovat riittävän voimakkaita murtautumaan magnetosfäärin – maapalloa suojaavan luonnollisen magneettisuojan – läpi aiheuttaen vahinkoa satelliiteille tai sähköverkoille. Tällaisella avaruussäällä voi olla katastrofaalisia seurauksia.
Tähtitieteilijät ovat tutkineet Auringon toimintaa vuosisatojen ajan, nykyään tietokoneilla on keskeinen paikka, kun etsitään ymmärrystä Auringon käyttäytymisestä ja sen roolista avaruussääilmiöissä. Lokakuussa 2020 hyväksytty kahden puolueen välinen PROSWIFT-laki (Promoting Space Weather Research and Observations to Improve Tomorrow's Forecasting) vahvistaa tarpeen kehittää kehittyneempiä avaruussääennustustyökaluja.
Avaruussää saattaa tuntua monelle kaukaiselta ongelmalta, mutta emme ehkä ymmärrä sen vaaroja ennen kuin on liian myöhäistä. "Emme ajattele sitä, mutta avaruussään äärimmäiset vaikutukset voivat vaikuttaa sähköön, viestintään, GPS:ään ja jokapäiväisiin laitteisiin", tutkijat sanovat. Lisäksi Yhdysvallat suunnittelee tehtäviä muille planeetoille ja kuuhun. Kaikki tämä vaatii erittäin tarkkoja avaruussääennusteita - avaruusalusten suunnitteluun ja astronauttien varoittamiseen äärimmäisistä ilmiöistä.
Turbulenssilla on keskeinen rooli aurinkotuulen dynamiikassa ja koronaalisten massapurkausten dynamiikassa. Tällä monimutkaisella ilmiöllä on monia puolia, mukaan lukien shokkiaaltojen vuorovaikutus turbulenssin ja ionikiihtyvyyden kanssa. Auringon plasma ei ole lämpötasapainossa. Astrophysical Journal -lehden artikkelissa tutkijat kuvailivat käänteisesti sieppaavien ionien roolia varautuneiden hiukkasten nopeuttamisessa universumissa. Aurinkotuulen magnetoitu plasma vangitsee tähtienväliset tai paikallista alkuperää olevat paluuionit ja ne liikkuvat säteittäisesti ulospäin Auringosta.
Joitakin ei-termisiä hiukkasia voidaan edelleen kiihdyttää aurinkoenergiahiukkasten luomiseksi, jotka ovat erityisen tärkeitä avaruussääolosuhteille maan päällä ja ihmisille avaruudessa. Tutkijat suorittivat simulaatioita ymmärtääkseen paremmin tätä ilmiötä ja vertaillakseen sitä Voyager 1- ja 2-avaruusalusten havaintoihin, jotka tutkivat heliosfäärin ulkorajoja ja tarjoavat nyt ainutlaatuista tietoa paikallisesta tähtienvälisestä väliaineesta.
Yksi avaruussään ennustamisen pääalueista on koronaaalisten massapurkausten - plasman ja siihen liittyvän magneettikentän emissio auringon koronasta - oikea ennustaminen ja sen mukanaan kulkevan magneettikentän suunnan määrittäminen. Tätä auttavat tutkimukset ionien käänteisvirtauksesta sekä Astrophysical Journalissa vuonna 2020 julkaistu työ, jossa käytettiin magneettivaljaisiin perustuvaa magnetohydrodynaamista mallia ennustamaan Maahan saapumisaikaa ja maapallon magneettikentän konfiguraatiota. koronaalisen massapoiston.
Mielenkiintoista myös: NASA:n Solar Orbiter -luotain tallensi ensimmäistä kertaa videon jättiläismäisestä plasmapurkauksesta Auringon pinnalta.
Aurinkoanturi Parker on instrumentti - SWEAP - tutkia aurinkotuulta, elektroneja, protoneja ja alfaa. Jokaisella kiertoradalla luotain lähestyy aurinkoa ja antaa laitteelta uutta tietoa aurinkotuulen ominaisuuksista. Pian se ohittaa kriittisen alueen, jossa aurinkotuuli muuttuu supernopeaksi ja magnetosoniseksi, ja meillä on tietoa sen kiihtyvyyden ja kulkeutumisen fysiikasta.
Kun luotain ja muut uudet havaintolaitteet saapuvat, tutkijat odottavat runsaasti uutta tietoa, joka voi antaa tietoa ja edistää uusien mallien kehitystä avaruussään ennustamiseen.
Lue myös: