太阳表面辐射能量，并经常向地球喷射大量高度磁化的等离子体。 有时，这些辐射的强度足以突破磁层——保护地球的天然磁屏蔽——对卫星或电网造成损害。 这种太空天气可能会带来灾难性的后果。
几个世纪以来，天文学家一直在研究太阳的活动，如今，计算机在寻求了解太阳的行为及其在空间天气现象中的作用方面占据着中心地位。 2020 年 月通过的两党 PROSWIFT（促进空间天气研究和观测以改进未来预报）法案正式确定了开发更先进的空间天气预报工具的必要性。
对许多人来说，太空天气似乎是一个遥远的问题，但我们可能直到为时已晚才意识到它的危险。 研究人员说：“我们没有考虑到这一点，但电力、通信、GPS 和日常用品可能会受到太空天气的极端影响。” 此外，美国正在计划前往其他行星和月球的任务。 所有这些都需要非常准确的太空天气预报——用于设计宇宙飞船和警告宇航员注意极端现象。
湍流在太阳风和日冕物质抛射的动力学中起着关键作用。 这种复杂的现象有很多方面，包括冲击波与湍流和离子加速相互作用的作用。 太阳等离子体不处于热平衡状态。 在天体物理学杂志的一篇文章中，研究人员描述了反向捕获离子在加速宇宙中带电粒子方面的作用。 星际或本地起源的返回离子被太阳风的磁化等离子体捕获，并从太阳径向向外移动。
一些非热粒子可以进一步加速以产生太阳能粒子，这对于地球上的空间天气条件和太空中的人类尤为重要。 科学家们进行了模拟以更好地理解这种现象，并将其与航海者 1 号和航海者 2 号航天器的观测结果进行比较，后者探测了日光层的外部界限，现在提供了来自当地星际介质的独特数据。
预测太空天气的主要领域之一是正确预测日冕物质抛射的出现 - 等离子体的发射和来自日冕的伴随磁场 - 并确定它携带的磁场方向。 这得益于对离子反向流动的研究，以及 2020 年发表在《天体物理学杂志》上的工作，该工作使用基于磁束的磁流体动力学模型来预测到达地球的时间和地球磁场的配置日冕物质抛射
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太阳探测器 Parker 有一个仪器——SWEAP——来研究太阳风、电子、质子和阿尔法。 在每个轨道上，探测器都会接近太阳，从仪器中提供有关太阳风特征的新信息。 很快它将越过临界区，那里的太阳风将变得超快和磁振，我们将获得有关其加速和传输的物理信息。
随着探测器和其他新观测仪器的到来，科学家们期望获得大量新数据，这些数据可以为预测太空天气的新模型提供信息并促进新模型的开发。
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