Tin tức Vũ trụ TV

Phương pháp dự báo CME mới cho thấy giá trị của việc bao gồm các camera chụp ảnh trong các nhiệm vụ của NASA trong tương lai

Ngày:
Th9 19, 2020
Tóm lược:

Các nhà khoa học đã sử dụng các quan sát được ghi lại bởi các thành viên của công chúng để tăng độ chính xác của dự đoán mô hình máy tính về thời điểm các CME có hại sẽ tấn công Trái đất.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Hình ảnh cho thấy một CME phun trào từ bề mặt Mặt trời, được chụp từ hai bên bởi camera chụp ảnh trên tàu vũ trụ của hai tàu vũ trụ STEREO. Các đường màu đỏ và hồng thể hiện đường viền do các tình nguyện viên trong dự án Solar Stormwatch theo dấu, giúp bổ sung dữ liệu quan trọng về kích thước và hình dạng của CME vào mô hình dự báo mới. Nhà cung cấp hình ảnh: Đại học Reading / NASA
Hình ảnh cho thấy một CME phun trào từ bề mặt Mặt trời, được chụp từ hai bên bởi camera chụp ảnh trên tàu vũ trụ của hai tàu vũ trụ STEREO. Các đường màu đỏ và hồng thể hiện đường viền do các tình nguyện viên trong dự án Solar Stormwatch theo dấu, giúp bổ sung dữ liệu quan trọng về kích thước và hình dạng của CME vào mô hình dự báo mới.
Nhà cung cấp hình ảnh: Đại học Reading / NASA

Phân tích bão Mặt trời do một đội ngũ các nhà khoa học công dân thực hiện đã giúp các nhà nghiên cứu đưa ra một phương pháp mới và chính xác hơn để dự báo khi nào Trái đất sẽ bị ảnh hưởng bởi thời tiết không gian có hại. Các nhà khoa học tại Đại học Reading đã bổ sung phân tích được thực hiện bởi các thành viên của công chúng vào các mô hình máy tính được thiết kế để dự đoán khi nào các vụ phóng khối lượng đăng quang (CME) – những vụ phun trào mặt trời khổng lồ gây hại cho vệ tinh và phi hành gia – sẽ đến Trái đất.

Nhóm nghiên cứu nhận thấy dự báo chính xác hơn 20% và độ không chắc chắn giảm 15% khi kết hợp thông tin về kích thước và hình dạng của CME trong phân tích tình nguyện viên. Dữ liệu được thu thập bởi hàng nghìn thành viên của công chúng trong hoạt động mới nhất trong dự án khoa học công dân Solar Stormwatch, do các nhà nghiên cứu Reading nghĩ ra và bắt đầu thực hiện từ năm 2010.

Các phát hiện hỗ trợ việc đưa các camera ảnh CME trường rộng vào các sứ mệnh giám sát thời tiết trên không gian hiện đang được các cơ quan như NASA và ESA lên kế hoạch.

Dr Luke Barnard, nhà nghiên cứu thời tiết vũ trụ tại Đại học Khoa học Khí tượng của Reading, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “CMES là blobs xúc xích hình tạo thành từ hàng tỉ tấn magnetised plasma phun ra từ bầu khí quyển của Mặt trời ở một triệu dặm một Chúng có khả năng làm hỏng vệ tinh, làm quá tải lưới điện và khiến phi hành gia tiếp xúc với bức xạ có hại.

“Do đó, dự đoán thời điểm chúng va chạm với Trái đất là cực kỳ quan trọng, nhưng gặp khó khăn do tốc độ và hướng của các CME rất khác nhau và bị ảnh hưởng bởi gió mặt trời, và chúng liên tục thay đổi hình dạng khi di chuyển trong không gian.

“Các dự báo về bão Mặt trời hiện dựa trên các quan sát của CME ngay khi chúng rời khỏi bề mặt Mặt trời, có nghĩa là chúng đi kèm với một mức độ không chắc chắn lớn. Dữ liệu tình nguyện cung cấp giai đoạn quan sát thứ hai tại thời điểm CME được thiết lập nhiều hơn. đã đưa ra một ý tưởng tốt hơn về hình dạng và quỹ đạo của nó.

“Giá trị của các quan sát CME bổ sung cho thấy việc đưa camera lên tàu vũ trụ sẽ hữu ích như thế nào trong các sứ mệnh giám sát thời tiết không gian trong tương lai. Các dự đoán chính xác hơn có thể giúp ngăn chặn thiệt hại thảm khốc đối với cơ sở hạ tầng của chúng ta và thậm chí có thể cứu sống.”

Trong nghiên cứu được công bố trên AGU Advances , các nhà khoa học đã sử dụng một mô hình gió mặt trời hoàn toàn mới, lần đầu tiên được phát triển bởi đồng tác giả Giáo sư Mathew Owens của Reading để tạo ra các dự báo CME.

Mô hình đơn giản hóa có thể chạy tối đa 200 mô phỏng – so với khoảng 20 mô phỏng hiện đang được sử dụng bởi các mô hình phức tạp hơn – để cung cấp các ước tính được cải thiện về tốc độ gió mặt trời và tác động của nó đối với sự chuyển động của CME, điều có hại nhất trong số đó Trái đất trong 15-18 giờ.

Việc thêm các quan sát CME công khai vào các dự đoán của mô hình đã giúp cung cấp bức tranh rõ ràng hơn về con đường có khả năng CME sẽ đi qua không gian, giảm sự không chắc chắn trong dự báo. Phương pháp mới cũng có thể được áp dụng cho các mô hình gió mặt trời khác.

Dự án Solar Stormwatch do Giáo sư Chris Scott đồng tác giả Reading dẫn đầu. Nó yêu cầu các tình nguyện viên theo dõi đường nét của hàng nghìn CME trong quá khứ được chụp bởi Heliospheric Imagers – máy ảnh góc rộng chuyên dụng – trên hai tàu vũ trụ NASA STEREO, quay quanh Mặt trời và giám sát không gian giữa nó và Trái đất.

Các nhà khoa học đã áp dụng lại phương pháp dự báo mới của họ cho cùng các CME mà các tình nguyện viên đã phân tích để kiểm tra mức độ chính xác hơn của dự báo của họ với các quan sát bổ sung.

Việc sử dụng phương pháp mới để dự báo bão mặt trời trong tương lai sẽ yêu cầu phân tích thời gian thực nhanh chóng các hình ảnh do camera tàu vũ trụ ghi lại, điều này sẽ cung cấp cảnh báo về một CME đang di chuyển đến Trái đất vài giờ hoặc thậm chí vài ngày trước khi nó đến.


Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Reading cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.


Tham khảo Tạp chí :

  1. L. Barnard, MJ Owens, CJ Scott, CA Koning. Tạo mô hình CME tập hợp được ràng buộc bởi các quan sát hình ảnh Heliospheric . AGU Advances , 2020; 1 (3) DOI: 10.1029 / 2020AV000214

Bài viết liên quan

Bài viết mới