Tre NASA-satellitter genskaber soludbrud i 3D

Jo flere solobservatorier, jo sjovere:Forskere har udviklet nye modeller for at se, hvordan stød forbundet med koronale masseudstødninger, eller CME'er, forplante sig fra Solen - en indsats, der kun er muliggjort ved at kombinere data fra tre NASA-satellitter for at producere en meget mere robust kortlægning af en CME, end nogen kunne gøre alene.

På samme måde som skibe danner bovbølger, når de bevæger sig gennem vandet, CME'er udløser interplanetariske stød, når de bryder ud fra Solen ved ekstreme hastigheder, driver en bølge af højenergipartikler. Disse partikler kan udløse rumvejrbegivenheder rundt om Jorden, til fare for rumfartøjer og astronauter.

At forstå et støds struktur - især hvordan det udvikler sig og accelererer - er nøglen til at forudsige, hvordan det kan forstyrre jordens nærhed. Men uden en bred vifte af sensorer spredt gennem rummet, disse ting er umulige at måle direkte. I stedet, videnskabsmænd stoler på modeller, der bruger satellitobservationer af CME til at simulere det efterfølgende støds adfærd.

Forskerne-Ryun-Young Kwon, en solfysiker ved George Mason University i Fairfax, Virginia, og Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, eller APL, i Laurel, Maryland, og APL-astrofysiker Angelos Vourlidas - trak observationer af to forskellige udbrud fra tre rumfartøjer:ESA/NASA's Solar and Heliospheric Observatory, eller SOHO, og NASA's tvillinge Solar Terrestrial Relations Observatory, eller STEREO, satellitter. En CME brød ud i marts 2011 og den anden, i februar 2014.

Forskerne tilpasser CME-dataene til deres modeller - en kaldet "croissant"-modellen for formen af ​​begyndende stød, og den anden "ellipsoide"-modellen for formen af ​​ekspanderende stød - for at afdække 3D-strukturen og banen for hver CME og stød.

Hvert rumfartøjs observationer alene var ikke tilstrækkelige til at modellere stødene. Men med tre sæt øjne på udbruddet, hver af dem er næsten jævnt fordelt rundt om Solen, forskerne kunne bruge deres modeller til at genskabe en 3D-visning. Deres arbejde bekræftede længe bevarede teoretiske forudsigelser om et stærkt stød nær CME-næsen og et svagere stød ved siderne.

I tide, stød rejser væk fra solen, og takket være 3D-informationen, forskerne kunne rekonstruere deres rejse gennem rummet. Modelleringen hjælper videnskabsmænd med at udlede vigtige oplysninger til vejrudsigt i rummet - i dette tilfælde, for første gang, tætheden af ​​plasmaet omkring stødet, ud over hastigheden og styrken af ​​de energigivende partikler. Alle disse faktorer er nøglen til at vurdere den fare CME'er er til stede for astronauter og rumfartøjer. Deres resultater er opsummeret i et papir offentliggjort i Journal of Space Weather and Space Climate offentliggjort den 13. feb. 2018.