Borgerforskere opdager et cyklisk kompleksitetsmønster i solstorme

Forskere fra borgere har opdaget, at solstorme bliver mere komplekse, efterhånden som Solens 11-årige aktivitetscyklus når sit maksimum - et fund, der kan hjælpe prognosemænd til at forudsige, hvilke rumvejrbegivenheder, der kan have potentielt ødelæggende konsekvenser for moderne teknologier på Jorden.

'Beskyt vores planet mod solstorme', et forskningsprojekt lanceret af University of Reading, Science Museum Group og Zoouniverse i maj 2018, bedt frivillige om at vurdere par billeder af Coronal Mass Ejections (CME'er) og beslutte, hvilket der virkede mest visuelt komplekst.

Samlet set, projektet rangerede kompleksiteten af ​​1100 observationer af CME'er taget af vidvinkel Heliospheric Imagers ombord på NASA's dobbelte STEREO-rumfartøj. Resultaterne vil blive præsenteret på RAS National Astronomy Meeting i Lancaster i dag (tirsdag, 2. juli) og vises i udstillingen The Sun, som åbner på Videnskabs- og Industrimuseet, i Manchester, den 20 juli.

"STEREO-rumfartøjet tager billeder af solstorme, når de bryder ud fra Solen. Nogle CME'er ser meget enkle ud, som bobler, mens andre er langt mere komplekse, som knuste pærer. Overraskende nok, vi fandt ud af, at de årlige gennemsnitlige kompleksitetsværdier faktisk følger solaktivitetscyklussen, " sagde Shannon Jones fra University of Reading.

CME'er er en vigtig drivkraft bag farligt rumvejr, som, hvis det er rettet mod jorden, kan forårsage alvorlig skade på elnettet, satellitnavigation og kommunikationsinfrastruktur. Nuværende forudsigelsesmetoder, baseret på retningen af ​​magnetfeltet i solstorme, er kun rigtig effektive omkring en time før stormen rammer vores planet. Kompleksiteten af ​​et udbrud kan give avanceret advarsel om dets sandsynlighed for at forårsage forstyrrelser.

"De mest skadelige storme har et magnetfelt, der er forskudt 180 grader i forhold til Jordens. Fordi komplekse storme har et magnetfelt, der bliver ved med at ændre retning, de er mere tilbøjelige til at bevæge sig ind i denne justering i det mindste i en kort periode. Forbindelsen mellem kompleksitet og solcyklussen er vigtig, fordi der ikke kun er flere storme under solmaksimum, deres variation gør dem mere tilbøjelige til at indeholde en orientering af magnetfelt, der kan påvirke vores moderne teknologier, " sagde Chris Scott fra University of Reading, der har udtænkt undersøgelsen.

Reading-teamet har nu lanceret en ny fase af eksperimenter på Zooniverse, hvor frivillige vil vurdere lysstyrkens indvirkning på kompleksiteten, afveje, hvordan man kvantificerer kompleksitet, og studere forskelle i STEREO A- og B-kameraerne.

"Vores resultater viser, at storme i STEREO B-kameraet konsekvent blev rangeret som mindre komplekse end i STEREO A, og det kan skyldes, at de to kameraer ikke er identiske, " sagde fru Jones. "Som vi ved størrelsen af ​​et objekt, hvert kamera kan løse, dette kan give et fingerpeg om størrelsen af ​​strukturer, som folk fortolker som komplekse. Indspillet fra borgervidenskabens frivillige vil være uvurderligt for at hjælpe os med at begynde at forstå strukturen af ​​CME'er mere detaljeret."

"Det har været en fornøjelse at arbejde sammen med Zooniverse og University of Reading-teamet, efter en lang tradition for at engagere vores besøgende i forskning, gennem vores Live Science-program, og i borgervidenskab også, især Hooked On Music og vores Turing Sunflower-eksperimenter på Science and Industry Museum, " sagde Roger Highfield, Videnskabsdirektør for Science Museum Group, som omfatter Videnskabsmuseet, Videnskabs- og industrimuseet, Videnskabs- og mediemuseet, National Railway Museum og Bevægelse.

RAS National Astronomy Meeting finder sted på Lancaster University indtil den 4. juli. Solen åbner på Videnskabs- og Industrimuseet, Manchester, den 20. juli og løber indtil den 5. januar 2020.