研究人員已經開發出一種方法，可以在日冕物質拋射（CMEs）完全從太陽噴出來之前預測其速度和到達時間。這項進展利用對太陽活躍區臨界高度的測量來提高空間天氣預報的準確性。這些預測對於保護地球的技術基礎設施免受地磁暴的影響至關重要，地磁暴會破壞衛星、電網和通訊網路。

由於我們對劇烈太陽爆發可能襲擊地球的確切時間的認識有了重大飛躍，因此不久就能比以往更準確地預報太空風暴。

科學家說，現在已經可以預測日冕物質拋射（CME）的精確速度，以及它何時會撞上我們的星球–甚至在它完全從太陽噴出來之前。

集合放射粒子是太陽大氣層噴向太空的氣體和磁場爆發。

這段影片顯示了活動區AR11158 爆發前、爆發中和爆發後的狀態，左上角顯示的是171 波長的AR，右上角是HMI 磁圖的剪切圖，下邊是運行中的差分影片。資料來源：Jhelioviewer

它們會引發地磁暴，有可能對地球軌道上和地球表面的地面技術造成嚴重破壞，這也是全球專家努力改進太空天氣預報的原因。

阿伯里斯特威斯大學的研究人員將於7 月19 日在赫爾舉行的英國皇家天文學會全國天文學會議上介紹他們的研究成果。

他們是在對太陽上被稱為”活躍區”的特定區域進行研究後發現這一發現的。研究人員監測了這些區域在爆發前、爆發期間和爆發後的變化。

這段影片顯示了AR11158 在飛往地球途中爆發的日冕物質拋射，在LASCO c2 和c3 視場中向外移動。資料來源：Jhelioviewer

他們研究的一個重要方面是活動區域的”臨界高度”，即磁場變得不穩定並可能導致集合放射粒子的高度。

首席研究員、阿伯里斯特維斯大學（Aberystwyth University）太陽物理學家哈什塔-甘地（Harshita Gandhi）說：”透過測量磁場強度如何隨高度降低，我們可以確定這個臨界高度。這些數據可以與一個幾何模型一起使用，該模型用於在三個維度（而不僅僅是兩個維度）上追蹤CME 的真實速度，這對於精確預測至關重要。

她補充說：”我們的研究結果表明，CME 開始時的臨界高度與真正的CME 速度之間存在密切關係。”

日冕物質拋射的不同階段，從開始（左）到拋射後（中）以及飛向太陽系中像地球這樣的天體（右）。資料來源：Temmer 等人，2021 年

“這種洞察力使我們能夠預測集合放射粒子的速度，進而預測其到達地球的時間，甚至在集合放射粒子完全爆發之前就能預測到”。

當這些集合放射粒子撞擊地球時，會引發地磁暴，產生令人驚嘆的極光，在北半球通常被稱為北極光。但是，這些風暴也有可能擾亂我們日常依賴的重要係統，包括衛星、電網和通訊網絡，這就是為什麼全世界的科學家都在努力提高我們的能力，以便更好地預測集合放射粒子何時會撞擊地球。這就要求在集合放射粒子從太陽噴出來後不久，就能知道其更精確的速度，以便更好地提前發出警告，說明它何時會到達我們的星球。

準確的速度預測可以更好地估算出集合放射粒子何時到達地球，從而提供重要的預先警報。

甘地說：『了解並利用預報中的臨界高度可以提高我們對即將到來的集合放射粒子發出警告的能力，有助於保護我們現代生活所依賴的技術。我們的研究不僅加深了我們對太陽爆炸行為的理解，也大大提高了我們預報太空天氣事件的能力。

編譯自/ ScitechDaily