了解和預期來自太陽的高能力顆粒對於保護地球和太空中的宇航員,衛星和技術至關重要(?您想專注於地面還是說空間(例如,前往火星))。這些事件被稱為能量太陽顆粒的事件,是高能充電顆粒的強大爆炸,可以乾擾通信系統,損害有價值的資產並在太空中帶來健康風險。來自密歇根大學,NASA Goddard太空旅行中心和NASA太空輻射分析小組的一組研究人員創建了一個新的計算機模型,稱為風太陽能,帶有現場線條和能量顆粒(SOFIE),以改善對這些有害事件的預測。他們的研究發表在《太空天氣》雜誌上。

SOFIE模型通過模擬高能量顆粒的加速度來幫助預測太空中的這些天氣事件,這意味著它們如何獲得速度和能量以及它們如何穿越太空。通過結合真實的太陽條件,太陽顆粒的持續湧入,以及詳細的計算機模擬,對強大的太陽能爆炸稱為ejetitions質量冠狀動脈,它們是來自太陽外層的血漿和磁場的大爆炸,模型提供了一種更準確的方法來預測輻射。 Zhao博士解釋說:“使用基本物理學來模擬這些事件,我們可以更準確地預測能量顆粒的強度。”

研究人員在過去的能量太陽顆粒事件中測試了沙發,以查看他們能夠預測其行為的能力。結果表明,該模型與實際觀測值緊密匹配,從而使其與以前的方法有了顯著改善。此外,索非亞模型是唯一完全集成了能量顆粒動力學的所有關鍵組成部分的預測模型,包括從低太陽能電暈到行星際空間的加速和運輸,保持比實際提供更快預測的能力。

索非亞的主要優勢之一是它遵循冠狀質量相互作用與太陽風相互作用並加快能量顆粒的能力。該模型遵循一個步驟 – 步驟過程,首先是通過模擬背景的太陽風條件,然後添加磁通量,磁場的扭曲結構,以初始化冠狀質量溢出,並最終預測高功率粒子在空間中的移動。這種方法使科學家更清楚地了解了太陽爆炸的發展以及它們如何影響地球。 Zhao博士說:“我們已經證明,我們的模型可以在能量太陽顆粒事件之後準確捕獲主要過程。”

該研究表明,索非亞可以是預測太空天氣,為宇航員,衛星操作員和太空機構提供潛在風險的警告的寶貴工具。通過改善預測,該模型有助於保護宇航員的健康免受輻射,通信網絡和導航系統的影響,免受太陽風暴引起的中斷。研究團隊計劃通過添加更多真實的時間數據並提高其預測窗口,以更好地支持未來的太空任務,以進一步改善索非亞。

日記

Zhao,L.,Sokolov,I.,Gombosi,T.,Lario,D.,Whitman,K.,Huang,Z。等。 “具有野外線和能量顆粒(沙發)模型的太陽風:應用於能量太陽顆粒的歷史事件。”太空天氣,2024年。 doi: https://dii.org/10.1029/2023SW003729

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