3-Dでの太陽の爆発の解剖学

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気象学者がハリケーンを予測するのと同じように、太陽物理学者が太陽嵐を予測できたら素晴らしいと思いませんか?ええと、今ではそうかもしれません。 NASAの2つのSTEREO観測所は、コロナ質量放出(CME)として知られる太陽爆発の最初の3D測定を行いました。これにより、科学者はそれらのサイズと形状を確認し、太陽から地球まで約9,300万マイル移動するときにそれらを画像化できます。 STEREOを使用すると、科学者は太陽嵐の画像を取得して磁場をリアルタイムで測定できます。これは、衛星がハリケーンの発生を予測できるようにする方法と同じです。太陽の外気、つまりコロナからの噴火は、軌道上の衛星(および宇宙飛行士)に大混乱をもたらしたり、地球上の電力網に大電流を誘導したりする可能性があり、それが停電や停電を引き起こす可能性があります。

「これで、CMEが太陽の表面を離れてから地球に到達するまで、CMEを確認できるようになりました。また、画像からイベントを3Dで直接再構築できます」と、ワシントン海軍研究所の太陽物理学者であるAngelos Vourlidas氏は述べています。 STEREOでの太陽地球接続コロナルおよび太陽圏調査のプロジェクトサイエンティスト。上のビデオで、いくつかの3D画像を見て、Vourlidasが新しい発見について話しているのを聞いてください。

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CMEは数十億トンのプラズマを時速数千マイルで宇宙に放出し、太陽の磁場の一部を運びます。これらの太陽嵐の雲は、衝撃波と、太陽系に大きな移動障害を作り出します。衝撃は、宇宙の粒子の一部を高エネルギーに加速する可能性があり、これは宇宙船や宇宙飛行士に危険な「太陽宇宙線」の一種です。数日後に到着するCME物質は、地球の磁場または磁気圏と上層大気を破壊する可能性があります。

STEREOは、2つの異なる視点からCMEを同時に観測する2つのほぼ同じ観測所で構成されています。一方の天文台は太陽の周りの軌道で地球を「誘導」し、もう一方の天文台は惑星を「追跡」します。 STEREOの2つの見晴らしの良い場所は、太陽嵐が進化して地球に移動するときの太陽嵐の解剖学的構造のユニークなビューを提供します。 CMEが地球の軌道に到着すると、衛星上のセンサーが太陽嵐雲のその場測定を行い、CMEの内部で実際にあるものと離れたところにあるものとの間の「地上の真実」を提供します。

この組み合わせにより、太陽物理学者はこれらの嵐の内部構造についてこれまでで最も完全な理解を得ることができます。また、地球での影響がいつ、どのように感じられるかを予測するための大きな一歩でもあります。衛星間の分離角度により、研究者はCMEを3次元で追跡することができます。これは、この新しい宇宙天気ツールの使用方法を学んだため、過去数年間に何度か行ったことです。

「STEREOと他の地球に近い宇宙船からの現場測定は、逃げるCMEの物理的特性を遠隔画像に関連付けます」とニューハンプシャー大学の太陽物理学者であり、STEREOの主任研究者であるアントワネット "Toni" Galvinは言いました。プラズマおよび超熱イオン組成(PLASTIC)装置。 「これは、CMEの内部構造がどのように形成されたかを理解し、地球への影響をよりよく予測するのに役立ちます。」

これまで、CMEは太陽の近くで画像化できましたが、次の測定は、CME雲が3〜7日後に地球に到着するまで待たなければなりませんでした。 STEREOのリアルタイムの画像と測定により、科学者は、以前の方法よりも早くCMEの多くの情報(速度、方向、速度)を得ることができます。その結果、電力会社と衛星事業者が損傷を与える可能性のある太陽嵐に備えるためにより多くの時間が利用できます。

ハリケーンの破壊力はその方向、サイズ、速度に依存しているように、CMEの影響の深刻さは、そのサイズと速度、および地球の軌道全体に直接または斜めに衝突するかどうかに依存します。

CMEは、地球の磁場が支配する空間を妨害します。磁気圏の混乱は、オーロラ、またはオーロラおよびサザンライトとして知られている、明るい色のダンスライトをトリガーできます。これらの表示は無害ですが、地球の上層大気と電離層が混乱していることを示しています。

日光嵐は、地上局と衛星、飛行機のパイロット、宇宙飛行士の間の通信を妨害する可能性があります。嵐によるラジオノイズも携帯電話サービスを混乱させる可能性があります。 CMEによって引き起こされる電離層の乱れは、全地球測位システム(GPS)ナビゲーションの精度をゆがめる可能性があり、極端な場合には、地上の長いケーブルと変圧器に漂遊電流を誘導します。

ツインのSTEREO宇宙船は2006年10月25日、太陽の周りの地球の軌道に打ち上げられました。

出典:NASA、APL

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