Banebrydende metode til at forudsige solstorme

Omfattende strømafbrydelser og satellitstrømafbrydelser, der påvirker flyrejser og internettet, er nogle af de potentielle konsekvenser af massive solstorme. Disse storme menes at være forårsaget af frigivelsen af ​​enorme mængder af lagret magnetisk energi på grund af ændringer i magnetfeltet i solens ydre atmosfære - noget der indtil nu har unddraget sig videnskabsmænds direkte måling. Forskere mener, at denne nylige opdagelse kan føre til bedre "rumvejr"-prognoser i fremtiden.

"Vi bliver mere og mere afhængige af rumbaserede systemer, der er følsomme over for rumvejr. Jordbaserede netværk og elnettet kan blive alvorligt beskadiget, hvis der kommer et stort udbrud, siger Tomas Brage, Professor i Matematisk Fysik ved Lunds Universitet i Sverige.

Soludbrud er udbrud af stråling og ladede partikler, og kan forårsage geomagnetiske storme på Jorden, hvis de er store nok. I øjeblikket, forskere fokuserer på solpletter på solens overflade for at forudsige mulige udbrud. En anden og mere direkte indikation på øget solaktivitet ville være ændringer i det meget svagere magnetfelt i den ydre solatmosfære - den såkaldte Corona.

Imidlertid, ingen direkte måling af de faktiske magnetfelter i Corona har hidtil været mulig.

"Hvis vi er i stand til løbende at overvåge disse felter, vil vi være i stand til at udvikle en metode, der kan sammenlignes med meteorologi for rumvejr. Dette ville give vital information til vores samfund, som er så afhængigt af højteknologiske systemer i vores hverdag, " siger Dr. Ran Si, post-doc i denne fælles indsats af Lund og Fudan Universiteter.

Metoden involverer, hvad der kunne betegnes som en kvantemekanisk interferens. Da stort set al information om solen når os gennem "lys" udsendt af ioner i dens atmosfære, magnetfelterne skal detekteres ved at måle deres indflydelse på disse ioner. Men de indre magnetiske felter af ioner er enorme - hundreder eller tusinder af gange stærkere end de felter, mennesker kan generere selv i deres mest avancerede laboratorier. Derfor, de svage koronale felter vil stort set ikke efterlade spor, medmindre vi kan stole på denne meget delikate effekt - interferensen mellem to "konstellationer" af elektronerne i ionen, der er tæt på - meget tæt - i energi.

Gennembruddet for forskerholdet var at forudsige og analysere denne "'nål i høstakken' i en ion (ni gange ioniseret jern), der er meget almindelig i koronaen.

Arbejdet er baseret på state-of-the-art beregninger udført i Matematisk Fysik-afdelingen ved Lunds Universitet og kombineret med eksperimenter med en enhed, der kunne tænkes at kunne producere og fange små dele af solkoronaen – elektronstrålen Ionfælde, EBIT, i professor Roger Huttons gruppe på Fudan University i Shanghai.

"At vi formåede at finde en måde at måle de relativt svage magnetfelter, der findes i det ydre lag af solen, er et fantastisk gennembrud, " slutter Tomas Brage.