En ny metode til 3D-rekonstruktioner af eruptive begivenheder på sol

Et internationalt hold af forskere ledet af Skoltech-professor Tatiana Podladchikova udviklede en ny 3-D metode til at rekonstruere rumvejrfænomener, i særdeleshed, stødbølger produceret af Solens energiudbrud. Deres resultater kan hjælpe med bedre at forstå og forudsige ekstreme rumvejrhændelser, der påvirker driften af ​​tekniske systemer i rummet og på Jorden. Resultaterne af deres undersøgelse blev offentliggjort i The Astrophysical Journal .

Rumvejr er nogle gange vigtigere end vejret på Jorden, som soludbrud, koronale masseudstødninger, og gigantiske plasmaskyer drev fra Solen ved 100 til 3, 500 km/s, som er som et supersonisk fly, kan igangsætte en storstilet magnetosonisk chokbølge i solens atmosfære. Chokbølgen kan også rejse i det interplanetariske rum og accelerere solenergipartikler, der flyver i alle mulige retninger, udgør en alvorlig trussel for både astronauter og satellitter.

Da de koronale masseudstødninger og de medfølgende chokbølger rammer Jordens magnetosfære, de kan sætte gang i voldsomme geomagnetiske storme og nordlys. I et forsøg på at afværge angrebet af en multi-milliard tons masse elektrificeret gas, der vælter alt på dens vej, nogle lande deaktiverer parabolantenner og andet satellitudstyr for at undgå overhængende forstyrrelser, stoppe alle satellitmanøvrer, udstede advarsler om navigationsfejl, ændre flyruter, og annullere alle over-the-pole-flyvninger.

I 2006 NASA lancerede sit STEREO-program, tilbyder en banebrydende mulighed for at studere Solen og storstilede forstyrrelser i dens atmosfære. STEREO består af to identiske satellitter? en foran Jorden i sin bane, den anden bagud. Med dette par synspunkter, man kan bruge en stereoskopisk effekt til at opnå en 3D-struktur af soludbrud, som ikke kan opnås med en enkelt måling.

Forskere fra Skoltech, universitetet i Graz (Østrig), og Royal Observatory of Belgium (ROB) brugte STEREO-data til at udvikle en 3-D-metode til at rekonstruere ekstrem-ultraviolette (EUV) storskala magnetosoniske chokbølger genereret af højenergisolemissioner.

"Estimering af 3D-strukturen og højden af ​​EUV-bølgefronten er en ikke-triviel opgave. Da plasmaet er optisk transparent ved de observerede bølgelængder, det målte signal reflekterer strålingen integreret langs satellittens sigtelinje, hvilket gør det meget vanskeligt at identificere objekter i forskellige STEREO-billeder, " forklarer Tatiana Podladchikova, hovedforfatteren til undersøgelsen og en Skoltech-professor.

Forskerne estimerede med succes chokbølgens fronthøjde under udfordrende forhold, med begge STEREO-satellitter, der ser på forskellige bølgesegmenter, og når bølgen bliver diffus og signalet mister styrke. I øvrigt, 3-D rekonstruktioner giver mulighed for at estimere bølgeudbredelseshastigheden korrekt.

"Den foreslåede tilgang udnytter kombinationen af ​​stereovisionsgeometrimetoder og sofistikerede støjfiltreringsteknikker, hvilket gør det til et nyttigt værktøj til at studere og forudsige ekstreme rumvejrfænomener. Og uanset hvilke storme der raser i rummet, vi ønsker dig godt vejr i rummet!" tilføjer Podladchikova.