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NASA卫星在3D中重现了太阳喷发

科学家已经使用三个NASA卫星绘制并重建了3D太阳爆发,这一进步可能有助于预测此类事件如何影响地球周围的天气,危及航天器和宇航员。新模型可以通过组合来自三个卫星的数据来产生比任何一个卫星都更强大的CME映射,从而帮助了解与日冕物质抛射 (CME) 相关的冲击是如何从太阳传播的。

船在水中移动时形成弓形波的方式很大,当它们以极高的速度从太阳喷发时,就会引发行星际冲击,从而推动了高能粒子波。这些粒子会引发地球周围的太空天气事件,危及航天器和宇航员。了解冲击的结构-尤其是其如何发展和加速-是预测其如何破坏近地空间的关键。

但是,如果没有散布在太空中的大量传感器,这些东西就不可能直接测量。相反,科学家依靠使用CME卫星观测的模型来模拟随后休克行为。美国乔治·梅森大学和约翰·霍普金斯大学的研究人员从三个航天器中提取了两次不同喷发的观测结果: ESA/NASA的太阳和日球天文台 (SOHO) 和NASA的双太阳地面关系天文台 (STEREO) 卫星。

一个CME在2011年3月爆发,第二个在2014年2月爆发。科学家将CME数据拟合到他们的模型中-一个称为新生休克s形状的 “羊角面包” 模型,另一个称为扩展休克s形状的 “椭球” 模型-揭示3D结构和轨迹每个CME和休克。仅凭每个航天器的观测不足以对冲击进行建模。然而,有了三组眼睛的喷发,每一组眼睛在太阳周围几乎均匀地间隔开,科学家们可以使用他们的模型来重建3D视图。

这项研究发表在《太空天气与太空气候杂志》上,证实了长期以来的理论预测,即CME鼻子附近的强烈休克和侧面的较弱休克。随着时间的过去,冲击会远离太阳,并且由于3D信息,科学家可以重建他们在太空中的旅程。该模型可帮助科学家推断出用于太空天气预报的重要信息-在这种情况下,除了激发粒子的速度和强度外,还首次显示了冲击周围等离子体的密度。

所有这些因素对于评估cme对宇航员和航天器的危险至关重要。

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