A Nap felszíne energiát sugároz, és gyakran erősen mágnesezett plazmatömegeket lövell ki a Földre. Néha ezek a kibocsátások elég erősek ahhoz, hogy áttörjék a magnetoszférát – a Földet védő természetes mágneses pajzsot –, ami kárt okoz a műholdakban vagy az elektromos hálózatokban. Az ilyen űridőjárás katasztrofális következményekkel járhat.
A csillagászok évszázadok óta tanulmányozták a Nap tevékenységét, ma a számítógépek központi helyet foglalnak el a Nap viselkedésének és az űridőjárási jelenségekben betöltött szerepének megértésében. A 2020 októberében elfogadott, kétoldalú PROSWIFT-törvény (Promoting Space Weather Research and Observations to Improve Tomorrow's Forecasting) hivatalossá teszi a fejlettebb űridőjárás-előrejelző eszközök fejlesztésének szükségességét.
Az űridőjárás sokak számára távoli problémának tűnhet, de előfordulhat, hogy csak akkor ismerjük fel veszélyeit, amíg nem késő. "Nem gondolunk rá, de az elektromos áramot, a kommunikációt, a GPS-t és a mindennapi kütyüket befolyásolhatják az űridőjárás szélsőséges hatásai" - mondják a kutatók. Emellett az USA más bolygókra és a Holdra is tervez küldetéseket. Mindehhez nagyon pontos előrejelzésekre van szükség az űridőjárásról – űrhajók tervezéséhez és az űrhajósok extrém jelenségekre való figyelmeztetéséhez.
A turbulencia kulcsszerepet játszik a napszél és a koronatömeg kilökődésének dinamikájában. Ennek az összetett jelenségnek számos aspektusa van, beleértve a lökéshullám kölcsönhatás szerepét a turbulenciával és az iongyorsítással. A napplazma nincs termikus egyensúlyban. Az Astrophysical Journalban megjelent cikkben a kutatók leírták a fordított ionok szerepét a töltött részecskék felgyorsításában az univerzumban. A csillagközi vagy lokális eredetű visszatérő ionokat a napszél mágnesezett plazmája felfogja, és sugárirányban kifelé mozog a Napból.
Egyes nem termikus részecskék további felgyorsításával napenergia-részecskéket lehet létrehozni, amelyek különösen fontosak a Föld űrbeli időjárási viszonyai és az űrben tartózkodó emberek számára. A tudósok szimulációkat végeztek, hogy jobban megértsék ezt a jelenséget, és összehasonlítsák a Voyager 1 és 2 űrszondák megfigyeléseivel, amelyek a helioszféra külső határait vizsgálták, és most egyedi adatokat szolgáltatnak a helyi csillagközi közegből.
Az űridőjárás előrejelzésének egyik fő területe a koronális tömeg kilökődésének - a plazma és az ezzel járó mágneses tér kibocsátásának a napkoronából - megjelenésének helyes előrejelzése és a magával hordozó mágneses tér irányának meghatározása. Ezt segítik az ionok fordított áramlását vizsgáló tanulmányok, valamint az Astrophysical Journalban 2020-ban megjelent munka, amely mágneses kábelkötegen alapuló magnetohidrodinamikai modellt használt a Földre érkezés időpontjának és a Föld mágneses mezőjének konfigurációjának előrejelzésére. koronális tömeg kilökődés.
Szintén érdekes: A NASA Solar Orbiter szondája először rögzített egy videót egy óriási plazmakidobásról a Nap felszínéről
Napelem szonda Parker rendelkezik egy műszerrel - SWEAP - a napszél, az elektronok, a protonok és az alfa tanulmányozására. A szonda minden keringéssel megközelíti a Napot, új információkat szolgáltatva a műszertől a napszél jellemzőiről. Hamarosan túllép a kritikus tartományon, ahol a napszél szupergyors és magnetosonikus lesz, és információink lesznek a gyorsulásának és szállításának fizikájáról.
Ahogy a szonda és más új megfigyelőeszközök megérkeznek, a tudósok rengeteg új adatra számítanak, amelyek információval szolgálhatnak és ösztönözhetik az űridőjárás előrejelzésére szolgáló új modellek kidolgozását.
Olvassa el még: