格拉茨的一個研究小組研究了如何模擬太陽風(fēng)暴,以便能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測其對地球的影響。他們的工作為實時模擬太陽風(fēng)暴提供了更準(zhǔn)確的模型。
太陽是一顆非?;钴S的恒星,它以許多不同的方式影響太陽系的行星。最明顯的影響之一是北極光。這些北極光是由太陽風(fēng)引起的,即太陽發(fā)出的穩(wěn)定的質(zhì)子流和電子流,它與地球的磁場相互作用并產(chǎn)生多彩的光效應(yīng)。在正常情況下,地球的磁場在很大程度上屏蔽了行星免受太陽風(fēng)的影響,但是有時,巨大的耀斑會在太陽上爆發(fā),在相對較短的時間內(nèi)將大量熱物質(zhì)扔向太空。幾天后,由于太陽風(fēng)暴,這種物質(zhì)擊中了地球,這可能會損壞衛(wèi)星,破壞GPS導(dǎo)航甚至導(dǎo)致斷電。確切地講,這些事件涉及什么,這仍然是未知的,這就是為什么幾個太空探測器攜帶儀器來記錄來自外太空的太陽風(fēng)暴的原因。
由奧地利科學(xué)院格拉茨太空研究所的天體物理學(xué)家克里斯蒂安·莫斯特爾(ChristianMöstl)領(lǐng)導(dǎo)的研究小組正在進(jìn)行由奧地利科學(xué)基金會FWF資助的一系列項目,以實時模擬太陽風(fēng)暴及其對地球的影響,因此,可以更精確地預(yù)測此類極端事件。在2019年完成的一個項目中,由Möstl領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊開發(fā)了一個特別詳細(xì)的太陽風(fēng)暴傳播模型。
橢圓形
ChristianMöstl說:“目標(biāo)是明確的,我們要預(yù)測太陽風(fēng)暴。”“有幾種太空探測器可以跟蹤距地球一定距離的太陽風(fēng)暴。在1990年代,SOHO探測器是第一個進(jìn)行此類記錄的探測器,今天還有帕克太陽探測器和另外兩個名為STEREO的探測器”。所有這些探測器都在黃道或黃道附近移動,黃道是行星繞太陽公轉(zhuǎn)的平面。用當(dāng)前的探頭無法確定從該平面外部出現(xiàn)的風(fēng)暴情況。這些模型需要在盡可能現(xiàn)實的假設(shè)的基礎(chǔ)上進(jìn)行工作。Möstl指出:“較舊的模型采用點狀或圓形結(jié)構(gòu),但這是不現(xiàn)實的。”“在較早的項目中,我們用圓弧替換了圓。
為了進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性,Möstl的團(tuán)隊在模型中添加了許多效果。太陽風(fēng)的速度通常比太陽風(fēng)暴的速度低,并使它們減速。莫斯特爾解釋說:“太陽風(fēng)暴對太陽風(fēng)有強烈的反應(yīng)。”“我們的新模型是第一個將STEREO的廣角觀測與太陽風(fēng)產(chǎn)生的阻力相結(jié)合的模型。”