Površina Sonca seva energijo in na Zemljo pogosto izstreljuje množice visoko magnetizirane plazme. Včasih so te emisije dovolj močne, da prebijejo magnetosfero – naravni magnetni ščit, ki ščiti Zemljo – in povzročijo škodo na satelitih ali električnih omrežjih. Takšno vesoljsko vreme ima lahko katastrofalne posledice.
Astronomi že stoletja preučujejo aktivnost Sonca, danes pa računalniki zavzemajo osrednje mesto pri iskanju razumevanja obnašanja Sonca in njegove vloge pri vremenskih pojavih v vesolju. Dvostranski zakon PROSWIFT (Promoting Space Weather Research and Observations to Improve Tomorrow's Forecasting), sprejet oktobra 2020, formalizira potrebo po razvoju naprednejših orodij za napovedovanje vesoljskega vremena.
Vesoljsko vreme se mnogim morda zdi oddaljena težava, vendar se njegove nevarnosti morda ne zavedamo, dokler ne bo prepozno. "Ne razmišljamo o tem, toda na elektriko, komunikacije, GPS in vsakodnevne pripomočke lahko vplivajo ekstremni učinki vesoljskega vremena," pravijo raziskovalci. Poleg tega ZDA načrtujejo misije na druge planete in luno. Vse to zahteva zelo natančne napovedi vesoljskega vremena – za načrtovanje vesoljskih ladij in za opozarjanje astronavtov na ekstremne pojave.
Turbulenca igra ključno vlogo pri dinamiki sončnega vetra in koronarnih izbruhov mase. Ta kompleksen pojav ima veliko vidikov, vključno z vlogo interakcije udarnih valov s turbulenco in ionskim pospeškom. Sončna plazma ni v toplotnem ravnovesju. V članku za Astrophysical Journal so raziskovalci opisali vlogo povratno zajetih ionov pri pospeševanju nabitih delcev v vesolju. Povratne ione medzvezdnega ali lokalnega izvora ujame magnetizirana plazma sončnega vetra in se gibljejo radialno navzven od Sonca.
Nekatere netoplotne delce je mogoče dodatno pospešiti, da ustvarijo delce sončne energije, ki so še posebej pomembni za vesoljske vremenske razmere na Zemlji in za ljudi v vesolju. Znanstveniki so izvedli simulacije, da bi bolje razumeli ta pojav in ga primerjali z opazovanji vesoljskega plovila Voyager 1 in 2, ki sta raziskovala zunanje meje heliosfere in zdaj zagotavljata edinstvene podatke iz lokalnega medzvezdnega medija.
Eno izmed glavnih področij napovedovanja vesoljskega vremena je pravilna napoved pojava koronalnih izbruhov mase – emisije plazme in spremljajočega magnetnega polja iz sončne korone – ter določanje smeri magnetnega polja, ki ga le-to nosi s seboj. K temu pomagajo študije povratnega toka ionov, pa tudi delo, objavljeno v Astrophysical Journalu leta 2020, ki je uporabilo magnetohidrodinamični model, ki temelji na magnetnem snopu, za napovedovanje časa prihoda na Zemljo in konfiguracijo magnetnega polja izbruh koronalne mase.
Zanimivo tudi: Nasina sonda Solar Orbiter je prvič posnela video izbruha ogromne plazme s Sončeve površine
Sončna sonda Parker ima instrument – SWEAP – za preučevanje sončnega vetra, elektronov, protonov in alfe. Z vsakim obhodom se sonda približa Soncu in tako iz instrumenta pridobi nove informacije o značilnostih sončnega vetra. Kmalu bo presegel kritično območje, kjer bo sončni veter postal superhiter in magnetozvočen, in imeli bomo informacije o fiziki njegovega pospeševanja in transporta.
Ob prihodu sonde in drugih novih opazovalnih instrumentov znanstveniki pričakujejo množico novih podatkov, ki lahko informirajo in spodbudijo razvoj novih modelov za napovedovanje vesoljskega vremena.
Preberite tudi: