新发现有助于基于太阳日冕变暗的太阳风暴预测

研究人员开发了新方法，利用在日冕中观察到的日冕变暗来早期诊断来自太阳的强大等离子体爆发。他们的发现可以帮助我们更好地了解和预测极端太空天气事件，这些事件直接影响太空和地球上的许多行业和技术系统：卫星、航空公司、电网、通信、运输、管道、应急服务。他们的研究结果发表在《天文学与天体物理学》杂志上。

太阳不仅慷慨地为我们提供光和热，而且还是太空天气效应的来源。太阳耀斑、日珥和巨大磁等离子体气泡的喷发会引起地磁风暴并点燃极光。2021年10月28日，太阳释放了一次强大的太阳耀斑，随后发生了日珥喷发和面向地球的日冕物质抛射。

不幸的是，在等离子云发展的早期阶段不可能检测到它。通常，当它出现在特殊日冕仪的视野中时，它就可以在已经发展的阶段被识别出来，这些日冕仪会产生人造日食，但会通过其几个半径来掩盖太阳盘。

研究小组从另一个角度解决了这个问题，并研究了日冕物质抛射对太阳的直接痕迹——日冕变暗，即日冕中极紫外光下看到的黑点。变暗的出现反映了等离子体喷射过程中日冕中物质的损失。

“我们正在仔细观察太阳，以证明日冕变暗不仅表明爆发事件的开始，而且还可以帮助估计它是否会指向地球。值得注意的是，我们可以通过以非常高的速度变暗来做到这一点早期阶段，甚至在日冕仪能够检测到等离子体气泡之前，”Skoltech博士说。学生兼该研究的主要作者加琳娜·奇库诺娃(GalinaChikunova)。

该团队利用太空观测黄金时代的卫星数据开发了一套先进的图像处理技术：太阳轨道飞行器、STEREO-A、SDO和SOHO，它们从日光层的各个有利位置观测太阳。在2021年10月28日的案例研究中，科学家们引入了一种新方法来推导变暗发展的主导方向，并对低洼喷发丝进行了3D重建，并对完全发育的磁泡进行了3D建模。这种方法首次研究了调光方向、灯丝喷发轨迹和等离子体气泡在三维空间中的运动之间的关系。

研究合著者、斯科尔理工学院副教授表示：“在太阳风暴发展的早期阶段，日冕变暗的二维图像可以指示日珥和等离子体气泡在三维空间中移动的方向，这绝对是令人难以置信的。”塔蒂亚娜·波德拉奇科娃说道。

目前，作者正在进一步开发他们的方法，利用日冕变暗的独特潜力来早期诊断日冕物质抛射、其速度以及日冕喷发后的恢复，这对于更深入地了解日冕物理现象非常重要太阳和太空天气预报。

这项研究是由斯科尔科沃科学技术研究所的科学家与西北研究协会、格拉茨大学和Kanzelhöhe天文台以及赫瓦尔天文台的同事一起进行的。

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