太陽表面輻射能量並且經常向地球噴射大量高度磁化的等離子體。 有時，這些輻射的強度足以突破磁層——保護地球的天然磁屏蔽層——對衛星或電網造成損害。 這種太空天氣可能會產生災難性的後果。
幾個世紀以來，天文學家一直在研究太陽的活動，如今，計算機在尋找了解太陽行為及其在太空天氣現像中的作用方面佔據了中心位置。 2020 年 月通過的兩黨 PROSWIFT（促進空間天氣研究和觀測以改進明天的預報）法案正式確定了開發更先進的空間天氣預報工具的必要性。
太空天氣對許多人來說似乎是一個遙遠的問題，但我們可能直到為時已晚才意識到它的危險。 研究人員說：“我們沒有考慮這一點，但電力、通信、GPS 和日常小工具可能會受到太空天氣極端影響的影響。” 此外，美國正計劃對其他行星和月球執行任務。 所有這些都需要對太空天氣進行非常準確的預測——用於設計宇宙飛船和警告宇航員注意極端現象。
湍流在太陽風和日冕物質拋射的動力學中起著關鍵作用。 這種複雜的現像有很多方面，包括衝擊波與湍流和離子加速相互作用的作用。 太陽等離子體不處於熱平衡狀態。 在《天體物理學雜誌》的一篇文章中，研究人員描述了反向捕獲離子在加速宇宙中帶電粒子中的作用。 來自星際或本地的返回離子被太陽風的磁化等離子體捕獲，並從太陽徑向向外移動。
一些非熱能粒子可以進一步加速以產生太陽能粒子，這對於地球上的空間天氣條件和太空中的人類來說尤其重要。 科學家們進行了模擬以更好地理解這一現象，並將其與航海者 1 號和 2 號航天器的觀測結果進行比較，後者探測了日球層的外部界限，現在提供了來自當地星際介質的獨特數據。
預測太空天氣的主要領域之一是正確預測日冕物質拋射的出現——等離子體的發射和來自太陽日冕的伴隨磁場——並確定它所攜帶的磁場的方向。 這得益於對離子反向流動的研究，以及 2020 年發表在《天體物理學雜誌》上的工作，該工作使用基於磁束的磁流體動力學模型來預測到達地球的時間和磁場的配置日冕物質拋射。
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太陽探測器 帕克 有一個儀器——SWEAP——研究太陽風、電子、質子和阿爾法。 在每個軌道上，探測器都會接近太陽，從儀器中提供有關太陽風特徵的新信息。 很快它就會越過臨界區域，在那裡太陽風將變得超快和磁聲，我們將獲得有關其加速和傳輸的物理信息。
隨著探測器和其他新觀測儀器的到來，科學家們期待大量新數據能夠為預測太空天氣的新模型的開發提供信息和刺激。
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