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一個太陽科學家團隊表示,他們改進了預測太陽耀斑爆發的方法,太陽耀斑是劇烈的能量爆發,可能會損壞衛星,危及軌道上的宇航員,甚至威脅到地面上的電網。航天機構、航空公司、衛星運營商和電力公司都希望獲得對各種空間天氣(太陽以不規則的噴發和爆炸噴射出的帶電粒子和輻射流)的更好預報。
為此,美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 的研究科學家艾麗莎·雷納德和她的同事利用了全球振盪網路組 (GONG) 的資料,這是一個由分佈在全球的六個望遠鏡組成的網路,它們共同持續監測太陽。GONG 進行太陽地震學測量,跟蹤太陽表面的振盪,這些振盪指向其對流內部運作。
自 2001 年以來,GONG 資料顯示太陽表面有 1000 多個磁活動區,太陽耀斑就起源於此。這些活動區下方的漩渦等離子體似乎會盤繞到一個臨界點——扭曲的流動(據推測,它會拖拽磁場線一起運動)會在耀斑發生前以一種明顯的特徵方式增強。
雷納德說:“我們看到這種似乎發生在太陽表面之下的扭曲。”“而且這種扭曲似乎開始時非常快,然後在耀斑發生時減速到幾乎為零。”在即將發表在《天體物理學雜誌快報》上的一篇論文中,雷納德和她的同事們使用了扭曲的橡皮筋的比喻——它變得越來越難扭曲,直到最終斷裂。研究人員聲稱,透過太陽地震學跟蹤太陽內部磁場的扭曲以及表面磁場的強度,空間天氣預報員應該能夠以前所未有的精度提前兩到三天預測太陽耀斑。根據一項指標,他們的方法大致使 2008 年 12 月的一項研究中調查的預報方法的預測技能提高了一倍。
美國宇航局戈達德太空飛行中心的天體物理學家戈登·霍爾曼(Gordon Holman)沒有參與這項新研究,他同意這似乎是目前預測耀斑最可靠的方法。他說,用太陽地震學觀察太陽內部是一種合乎邏輯的方法,因為耀斑最終被認為是釋放了太陽內部流動扭曲或剪下的磁場中積聚的能量。“由於扭曲發生在太陽表面之下,因此這才是我們需要真正關注的地方,以便能夠自信地預測耀斑,”霍爾曼說。
但雷納德和霍爾曼都表示,該方法可以進一步開發。霍爾曼指出,資料集中只有大約一半,有時甚至更少的太陽耀斑被新方法正確預測,誤報率超過 50%。“所以,它仍然遠非理想,”他說。“儘管如此,這是一項出色的工作,總的來說,我認為這是預測耀斑的最佳方法。”
雷納德同意她的方法“仍然遺漏了一些事件,而且我們仍然有一些誤報。我們肯定希望改進我們現有的方法。”她和她的同事們希望在下一個太陽活動高峰期到來之前,即大約三年後,能夠完善一種更可行的方法。(太陽活動在一個 11 年的週期內盛衰交替;該週期中的下一個高峰期預計在 2013 年。)而美國宇航局的太陽動力學天文臺計劃於 2 月發射,應該能為太陽科學家提供更高解析度的預報資料。
雷納德補充說,一些相關的方面——特別是航空公司和軍方——希望獲得幾乎完美的預報精度。“我不知道那什麼時候會發生,”她說。霍爾曼的基準更現實:“如果能夠以預測未來幾天當地天氣的置信水平來預測耀斑,那將是一項重大成就,”他說。