Kollidierende Plasma -Evapion aus der Sonne erzeugen riesige geomagnetische Stürme

Die Sonne schlägt regelmäßig riesig aus Blasen des Plasmas von seiner Oberfläche, die ein intensives Magnetfeld enthält. Diese Ereignisse werden genannt Koronale Massenektionenoder cmes. Wenn zwei dieser Auswirkungen kollidieren, können sie starke geomagnetische Stürme erzeugen, die zu schönen Auroras führen können, aber Satelliten und GPS wieder auf der Erde stören können.

Am 10. Mai 2024 konnten die Menschen in der nördlichen Hemisphäre das beobachten Auswirkungen dieser Sonnenaktivitäten auf Erden Raumwetter.

Zwei zusammenführende CMES lösten den größten geomagnetischen Sturm seit zwei Jahrzehnten aus, der sich in manifestierte Hell gefärbte Auroras sichtbar über den Himmel.

Ich bin ein Solarphysiker. Meine Kollegen und ich wollen Colliding CMEs mit dem Ziel, die Vorhersagen des Weltraumwetters zu verbessern, nachzuverfolgen und besser zu verstehen. In der modernen Zeit, in der technologische Systeme zunehmend für Raumwetterstörungen anfällig sind, war es noch nie wichtiger zu verstehen, wie CMEs miteinander interagieren.

Koronale Massenektionen

CMEs sind lang und verdreht– Frühere wie Seile – und wie oft sie passieren 11-Jahres-Zyklus. Zum Solarminimum beobachten die Forscher etwa eins pro Woche, aber in der Nähe des Solarmaximums können sie durchschnittlich zwei oder drei pro Tag beobachten.

Wenn zwei oder mehr CMEs interagieren, erzeugen sie massive Wolken von geladenen Partikeln und Magnetfeldern, die während der Kollision komprimieren, verschmelzen oder wieder miteinander verbinden können. Diese Wechselwirkungen können den Einfluss der CME auf das Magnetfeld der Erde verstärken und manchmal geomagnetische Stürme erzeugen.

Warum studieren Sie die Interaktion von CMEs?

Fast Ein Drittel der CMEs interagieren mit anderen CMEs oder der Sonnenwinddas ist ein Strom geladener Partikel, die aus der äußeren Schicht der Sonne freigesetzt werden.

In der Studie meines Forschungsteamsveröffentlicht im Mai 2024 in Astronomie und AstrophysikWir stellten fest, dass CMEs, die miteinander interagieren oder kollidieren, mit größerer Wahrscheinlichkeit einen geomagnetischen Sturm verursachen – zweimal wahrscheinlicher als ein individueller CME. Die Mischung aus starken Magnetfeldern und hohem Druck in diesen CME -Kollisionen ist wahrscheinlich das, was sie zum Erzeugen von Stürmen bewirkt.

Während SolarmaximaWenn es mehr als 10 cmes pro Tag geben kann, nimmt die Wahrscheinlichkeit, dass CME miteinander interagiert, miteinander. Die Forscher sind sich jedoch nicht sicher, ob sie in diesen Zeiträumen eher einen geomagnetischen Sturm erzeugen.

Wissenschaftler können die interagierenden CMEs untersuchen, wenn sie sich durch den Weltraum bewegen und beobachten, wie sie zu geomagnetischen Stürmen beitragen, indem sie Beobachtungen aus raum- und bodengestützten Observatorien untersuchen.

In dieser Studie haben wir drei CMEs untersucht, die miteinander interagierten, als sie mit dem Weltraumbasis durch den Raum reisten STEREO. Wir haben diese Beobachtungen validiert mit dreidimensionalen Simulationen.

Die von uns untersuchten CME -Wechselwirkungen erzeugten ein komplexes Magnetfeld und eine komprimierte Plasmascheide, die eine Schicht geladener Partikel in der oberen Atmosphäre ist, die mit dem Magnetfeld der Erde interagiert.

Wenn diese komplexe Struktur auf die Erdmagnetosphäre der ErdeEs komprimierte die Magnetosphäre und löste einen intensiven geomagnetischen Sturm aus.

Derselbe Prozess erzeugte den geomagnetischen Sturm ab Mai 2024.

Zwischen dem 8. und 9. Mai brachen mehrere erdgerichtete CME aus der Sonne aus. Als diese CMEs verschmolzen waren, bildeten sie eine massive, kombinierte Struktur, die Ende Mai 2024 bei der Erde ankam. Diese Struktur löste den außergewöhnlichen geomagnetischen Sturm aus, den viele Menschen beobachteten. Menschen sogar in Teilen der südlichen USA konnten in dieser Nacht die Nordlichter am Himmel sehen.

Mehr Technologie und höhere Einsätze

Wissenschaftler haben ein expansives Netzwerk von räumlich und bodengestützten Observatorien wie dem Parker Solar SondeAnwesend Solar OrbiterDie Solardynamik Observatorium und andere, die zur Überwachung der Heliosphäre – der Region, die die Sonne umgibt, zur Überwachung einer Vielzahl von Aussichtspunkten zur Verfügung stehen.

Diese Ressourcen in Verbindung mit fortschrittlichen Modellierungsfunktionen bieten zeitnahe und effektive Möglichkeiten, um zu untersuchen, wie CME geomagnetische Stürme verursachen. Der Die Sonne wird ihr Solarmaximum erreichen In den Jahren 2024 und 2025. Daher, da komplexere CMEs in den nächsten Jahren von der Sonne stammen und eine zunehmende Abhängigkeit von der räumliche Infrastruktur für Kommunikation, Navigation und wissenschaftliche Erkundung ist, ist die Überwachung dieser Ereignisse wichtiger denn je.

Integration der Beobachtungsdaten aus raumbasierten Missionen wie z. Wind Und AS und Daten aus bodengestützten Einrichtungen wie z. Das E-Callisto-Netzwerk und Funkobservatorien mit hochmodernen Simulationstools ermöglichen es den Forschern, die Daten in Echtzeit zu analysieren. Auf diese Weise können sie schnell Vorhersagen darüber machen, was die CMEs tun.

Diese Fortschritte sind wichtig, um die Infrastruktur sicher zu halten und sich auf das nächste Solarmaximum vorzubereiten. Die Bewältigung dieser Herausforderungen heute gewährleistet die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem zukünftigen Weltraumwetter.

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