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一个基于物理学的模型可预测即将来临的大型太阳耀斑

American Association for the Advancement of Science

一项新的研究披露,对恶劣太空天气的预报可比以往任何时候都更为准确和可靠;该研究推出了一个基于物理学的用于预测即将来临大型太阳耀斑的方法。太阳耀斑(这是太阳外层大气中电磁辐射、等离子体和带电粒子巨大规模的爆炸)是由可见太阳黑子周围出现的扭曲磁场中存储能量突然释放触发的。由耀斑发出的X光射线以及通常伴随的从太阳喷发出的物质会对地球产生强烈的太空天气效应。这些作用可能会对宇航员、航天器和地面技术系统(如电力网络和无线电通信)造成危害。由于全球社会对这些技术的依赖性越来越高,人们越来越需要有可靠的方法来预测即将发生的太阳耀斑事件,并在其发生时缩短预警时间。尽管对太阳的磁活动进行了几十年的研究和近乎连续的监测,但产生耀斑的特定条件和机制仍然未知,这使得对其的预报特别困难。Kanya Kusano和同事介绍了“ kappa方案”,这是一种预测模型,它可以比以前的方法更可靠地预报大型太阳耀斑。应用一种基于物理学的方案来得出磁流体动力不稳定性的临界阈值,Kusano等人的方法可用太阳的常规磁观测来预测大型太阳耀斑即将来临的时间。它还能确定耀斑将在何处发生以及会释放多少能量。为了测试他们的模型,作者分析了美国宇航局(NASA)太阳动力学天文台的2008-2019年的数据;结果发现,kappa方案能提前长达20小时来确认大多数大型耀斑的发生、其位置和规模。在相关的《视角》文章中,Astrid Veronig讨论了该方法如何能加深我们对太阳耀斑发生的方式和原因的理解。

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