物理科技生物学-PHYICA

预测太阳风暴的中谷圣突破性方法

天文学与空间 2022-02-14 00:01:07

隆德大学 信用:CC0公共领域 影响航空旅行和互联网的大范围停电和卫星停电是大规模太阳风暴的一些潜在后果

据信,这些风暴是由于太阳外层大气磁场的变化而释放出大量储存的磁能造成的——这是科学家们迄今无法直接测量的

研究人员认为,这一最新发现可能会导致未来更好的“太空天气”预测

“我们越来越依赖对空间天气敏感的天基系统

瑞典隆德大学数学物理教授托马斯·布拉吉说:“如果发生大规模火山爆发,地球网络和电网可能会受到严重破坏。”

太阳耀斑是辐射和带电粒子的爆发,如果它们足够大,可以在地球上引起地磁风暴

目前,研究人员专注于太阳表面的黑子,以预测可能的爆发

太阳活动增加的另一个更直接的迹象是太阳外层大气磁场的变化——所谓的日冕

然而,到目前为止还不可能直接测量日冕的实际磁场

“如果我们能够持续监测这些领域,我们将能够开发出一种类似于空间气象的方法

这将为我们的社会提供重要信息,我们的社会在日常生活中非常依赖高科技系统

伦德大学和复旦大学合作的博士后冉思

这种方法涉及可以被称为量子力学干涉的东西

因为基本上所有关于太阳的信息都是通过大气中离子发出的“光”到达我们这里的,所以磁场必须通过测量它们对这些离子的影响来检测

但是离子的内部磁场是巨大的——比人类在最先进的实验室中产生的磁场还要强数百或数千倍

因此,弱日冕场基本上不会留下任何痕迹,除非我们能够依靠这种非常微妙的效应——离子中两个非常接近的电子“星座”之间的能量干扰

研究小组的突破在于预测和分析了日冕中常见的离子(九倍离子铁)的“大海捞针”

这项工作是基于隆德大学数学物理系进行的最先进的计算,并结合使用一种可以被认为能够产生和捕获日冕小部分的装置——EBIT的电子束离子阱的实验,该装置由上海复旦大学罗杰·赫顿教授的团队负责

“我们设法找到了一种方法来测量太阳外层相对较弱的磁场,这是一个了不起的突破,”托马斯·布拉吉总结道

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