Bliver bedre solmeteorologer,

Solen er et ekstremt kosmisk miljø, hvor overophedede gasser broiler og solblusser eksploderer med energien fra millioner af atomsprænghoveder. For nylig, astronomer har opdaget Rossby -bølger, der risler gennem dette helvedes miljø. Disse planetbølger blev først identificeret i Jordens tempererede atmosfære i 1939, og de er enorme - tænk globalt i stedet for strandskala.

Hvad mere er, opdagelsen af ​​Rossby -bølger i solcoronaen kan i sidste ende hjælpe os med at forudsige, hvornår den næste store solstorm vil tære på os. Astronomerne offentliggjorde deres fund i Nature Astronomy den 27. marts, 2017.

Inden vi kommer ind i Rossby -bølgerne, her er en lille historie:Jorden og solen har et komplekst og ofte voldeligt forhold. Vores nærmeste stjerne pumper kontinuerligt enorme mængder varmt, ioniseret gas (kaldet plasma) ud i rummet som solvinden, og alle planeterne i solsystemet mærker virkningerne af denne stabile strøm. En smuk effekt er samspillet mellem solvindpartikler og Jordens øvre atmosfære - ioner regner ned på høje breddegrader, skaber ofte spektakulære auroraer, almindeligvis kendt som nord- og sydlys.

Men eksplosive begivenheder, som solfakler og koronale masseudstødninger - dybest set enorme bobler af magnetiserede, overophedet plasma - kan have dramatiske og ofte uforudsigelige virkninger på vores planets magnetosfære (det globale magnetfelt), når det bliver ramt. Disse effekter kaldes samlet "rumvejr". I den yderste ende af skalaen, solstorme kan skabe kaos - dræbe satellitter, slå global kommunikation ud og endda overbelaste elnet.

Ikke så underligt, at solastronomer har studeret vores sol mere detaljeret end nogensinde før for at forudsige, hvad vores sol kan kaste på os næste gang og hjælpe os med at forberede os på dårligt rumvejr - ligesom en meteorolog ville advare os om en indkommende orkan.

En hidtil uset soludsigt

Opdagelsen af ​​disse bølger på solen kom ikke som en overraskelse for solfysikeren Scott McIntosh, der arbejder på National Center for Atmospheric Research (NCAR) i Boulder, Colorado, og er undersøgelsens hovedforfatter.

"Det er trods alt en stor roterende bold, "forklarer han, henviser til det faktum, at Rossby -bølger naturligt dannes fra Coriolis -kraften, der virker på store roterende væskekugler, som Jordens atmosfære og oceaner. De påvirker kraftigt vores klima- og vejrsystemer, og er forbundet med jetstrømme i høj højde og trykområder. Rossby -bølger er endda blevet set på Mars og Venus. På solen, imidlertid, disse bølger drives ikke af atmosfæriske tryksystemer, men snarere af magnetisk aktivitet - aktivitet, der er en drivkraft for rumvejr.

Indtil nu, at spore bølger af denne skala på solen har været meget svært, så McIntoshs team henvendte sig til observationsdata fra tvilling NASA Solar and Terrestrial Relations Observatory (STEREO) rumfartøjer og NASAs Solar Dynamics Observatory (SDO). Disse data gav McIntoshs team et 360-graders udsyn rundt om solen for at spore bevægelser af koronale "lyspunkter" fra alle sider samtidigt. Disse lyspunkter McIntoshs team fokuserede på at pebre hele solcoronaen og er relateret til små magnetiske områder i solens lavere atmosfære.

Da McIntosh og hans team analyserede data fra 2010 til 2013 fra STEREO og SDO, foretager samtidige målinger fra alle sider af solen, enorme bølgelignende pulsationer blev sporet i solens lavere atmosfære over mange måneder. Grupper af lyspunkter bevægede sig vestpå hurtigere end det underliggende materiale; typisk adfærd for Rossby -bølger.

Rumvejr udløser

OKAY, så nu hvor vi er sikre på, at Rossby-lignende bølger risler rundt om solen, hvordan kan vi bruge dem?

"Vi ved, at store blusser og CME'er klynger i længdegrad, breddegrad og tid - deres gruppering er tæt knyttet til stigninger i [magnetisk] fluxopkomst - disse stigninger vil sandsynligvis have at gøre med, at hovedparten af ​​magnetisme opstår, hvor der allerede er stærk magnetisme, "tilføjer han." Så, hvis du ved, hvor feltet er, og hvor det er mest sandsynligt at bryde ud, du kan få et godt grundlag for ... hvor udbrud højst sandsynligt vil forekomme. "

Solen gennemgår en omtrentlig 22-årig cyklus, vokser og aftager i magnetisk aktivitet, fra "solminimum" (når antallet af solpletter og flammeaktivitet er lavt) til "solmaksimum" (når solpletantallet når sit højdepunkt og flammeaktiviteten er høj) og derefter tilbage til solminimum igen. Lyspunkterne kruser gennem corona i løbet af denne cyklus og er, interessant, mest rigelige under solens minimum. Da disse egenskaber er tæt forbundet med solens indre magnetiske dynamo og dens naturlige cyklus, denne undersøgelse forbinder den interne magnetiske aktivitet med aktivitet på overfladen, muligvis nøglen til at forfine vejrudsigter i rummet.

"Vores syn på solen har været en decideret udsigt mod jorden i lang tid, men med tilføjelsen af ​​STEREO har vi for første gang, en hel soludsigt, "solfysiker C. Alex Young, på NASAs Goddard Space Flight Center, fortæller HowStuffWorks.

"Dette er kritisk, hvis vi nogensinde virkelig skal forstå funktionen af ​​solens magnetfelter, driverne til rumvejret. "

McIntosh er enig, påpeger, at kontinuerlig, 360-graders udsigt over solen er afgørende:"Vi SKAL gøre dette, foretag magnetfeltmålingerne HELE tiden for at komme forud for rumvejrets 'problem'. "

Desværre, NASA mistede kontakten med et af STEREO-rumfartøjer i 2014. Selvom begrænset kommunikation med sonden for nylig blev genetableret, dens levetid er sandsynligvis forbi. Uanset, bekræftelsen af ​​disse monsterbølger, der snor sig gennem coronaen, understreger behovet for kontinuerlig overvågning af solen, hvis vi virkelig skal blive præcise solmeteorologer.

Skulle det værste ske, og en historisk koronal masseudstødning overrasker os, nogle skøn tyder på, at den resulterende skade kan koste den amerikanske økonomi 42 milliarder dollars Per dag .