مدل سازی جدید از طوفان های خورشیدی

[Interstellar]

New Models Could Track Solar Storms 24 Hours Before Reaching Earth

مدل های جدید میتوانند طوفان های خورشیدی را 24 ساعت قبل از رسیدن به زمین ثبت کنند..



خورشید ما یک ستاره ی فرار است . انرژی و ذرات خورشیدی دائما در حال فرار از سطح خورشید میباشند بعضی مواقع یک فوران خورشیدی به قدری عظیم است که مواد مغناطیسی را در فضا تا دور دست ها پخش میکنند و ذراتی که در فضا پخش میشود توسط میدان مغناطیسی زمین به دام می افتند در جایی که برخورد ها و تعاملات با میدان مغناطیسی زمین میتواند ابزار الکترونیکی ماهواره ها و ارتباطات جی پی اس و شبکه های آب و برق بر روی زمین را تحت تاثیر قرار دهد.
بادهای خورشیدی میتوانند بزرگ یا کوچک باشند و میتوانند به طور نسبی آرام یا سریع سرعتی حدود 3000 مایل در ثانیه داشته باشند.
اما فقط یک جزء تاثیری قوی بر روی این که چگونه خروج جرم از تاج خورشیدی به میدان های مغناطیسی زمین میرسد دارد.
اگر این بادهای خورشیدی در جهت و همراستا با میدان مغناطیسی زمین باشند تاثیر چندانی بر میدان مغناطیسی ندارند ولی اگر در خلاف جهت خطوط مغناطیسی زمین باشند میتوانند باعث دگرگونی و معکوس شدن خطوط مغناطیسی زمین شوند.
در واقع در بعضی موارد بادهای خورشیدی غول آسا تاثیرات اندک در زمین و بادهای خورشیدی کوچک تاثیراتی بزرگ در حد طوفان های آب و هوایی بر روی زمین ایجاد میکنند. بستگی به این شرایط که دقیقا کدام نقطه از میدان مغناطیسی دچار دگرگونی است.
اما در حال حاضر ما اطلاعات درستی از این مساله که خطوط مغناطیسی بادهای خورشیدی چگونه تشکیل یافته اند نداریم ما فقط میتوانیم اندازه و مقدار این خطوط را زمانی که از نزدیکی ماهواره های زمینی عبور میکند اندازه بگیریم.
نیل ساوانی دانشمند هوا فضا در مرکز تحقیقات هوا فضای گود آرد ناسا : " آنچه ما اکنون داریم به طور موثر فقط 30 تا 60 دقیقه اطلاعاتی از پیکربندی بادهای خورشیدی قبل از اینکه به مگنوتوسفر زمین برسند میباشد. " " ما هیچ روش دقیق برای اندازه گیری و مدل سازی دقیق این میدان مغناطیسی یک ساعت قبل از تاثیرات آب و هوایی آن نداریم."
ساوانی مدلی را برای اندازه گیری میدان مغناطیسی به طور دقیق فراتر از زمان قبلی توصیف کرده که در روزنامه ی هوا فضا در 9 ماه ژوئن به چاپ رسید. این مدل اکنون در مرحله ی آزمایش است اما اگر این مدل سازی قوی و قابل اعتماد باشد ممکن است دانشمندان بالاخره روشی داشته باشند تا بتوانند پیکربندی مغناطیسی بادهای خورشیدی را از راه دور پیش بینی کنند و این یعنی پیش بینی کنندگان میتوانند به مسئولین شبکه های آب و برق و اپراتورهای ماهواره ای یک زمان 24 ساعته برای محافظت از سیستم های خود بدهند یک زمان ضروری برای محافظت از دارایی های خود.
در حالی که ما هیچ وسیله‌ای نداریم تا بتوانیم ساختارهای مغناطیسی بادهای خورشیدی را به طور مستقیم در حال حرکت به سمت خودمان رصد کنیم ساوانی از رصدخانه ی دینامیک خورشیدی برای مشاهده ی میدان های مغناطیسی فوران های ابتدایی بر روی خورشید استفاده کرد.
در گذشته استفاده از همچین اطلاعاتی برای پیش بینی این که میدان های مغناطیسی بادهای خورشیدی کدام جهت میروند زیاد موفق نبود
اما ساوانی پی برد که تلاش های نخستین درک ساختار فوران ها را بسیار ساده تر کرده با فرض اینکه این امواج یا بادها از یک منطقه ی منفرد ناشی میشوند. نقاط مغناطیسی پیچیده ای که باعث فوران های خورشیدی میشوند.
روش جدید ساوانی توانایی ترکیب کردن واقعیت پیچیده ی فوران های خورشیدی را داردکه دارای چندین نقطه ریشه دار فعال بر روی خورشید میباشد.
" زمانی که شما ساختار ابتدایی بادهای خورشیدی را با موفقیت تعیین میکنید قدم بعدی داشتن درک درستی از چگونگی تکامل این بادهاست. "
ما هیچ ابزاری برای اندازه گیری میدان های مغناطیسی موجود در بادهای خورشیدی نداریم اما دانشمندان راه هایی برای تماشای این که چطور ابرهای خورشیدی گسترش میابند میپیچند و رشد میکنند و در فضا حرکت میکنند دارند.
رصد خانه ی ارتباطات خورشیدی زمینی ناسا ...ایسنا و ناسا و رصد خانه ی هلیوسفریک این مشاهدات را با استفاده از دستگاه های تاج سنج یا کورونوگرافیک انجام داده اند که این دستگاه ها میتوانند بر روی پیشرفت بادهای خورشیدی تمرکز کنند از طریق مسدود کردن روشنایی خورشید...
با مشاهده ی چگونگی حرکت و تغییرات بادهای خورشیدی در این تابش سنج ها مدل سازی ساوانی چگونگی تکامل فوران های خورشیدی در طول زمان را ثبت میکند. در نهایت این مدل سازی میتواند توصیف کند که چگونه بادهای خورشیدی به وجود میآیند و رده بندی میشوند زمانی که به زمین میرسند. و حتی اینکه چه بخش هایی از بادهای خورشیدی میدان های مغناطیسی در کدام جهت خواهد داشت.
تاکنون ساوانی مدل خود را بر روی هشت جریان خورشیدی تست کرده است تا نشان دهد که مدل های او با آنچه اتفاق افتاده مطابقت دارد. او آزمایش های بیشتری انجام خواهد داد تا مطمین شود که مدل او کاملا قوی است.
اگر این مدل موفق باشد از آن میتوان در مرکز پیشگویی فضا هوا در انجمن بین المللی اقیانوسی و اتمسفری آمریکا برای تهیه هشدارها و پیش بینی ها به صنایع نیازمند پیش بینی آب و هوایی مانند ارتش خطوط هوایی و شرکت های آب و برق استفاده کرد.
اما این مسئولیت ناسا است تا تشخیص دهد که این مدل به اندازه ی کافی قابل اعتماد برای عملیات های منظم میباشد.
بنابراین ساوانی در حال کار با مرکز مدل سازی جامعه ی هماهنگ در گودارد ناسا و در حال تست کردن مدل خود میباشد.
ساوانی همچنین بر روی ارتقاء رابط کاربری مدل خود کار خواهد کرد هدف ایجاد یک نرم افزار ساده با وردی و خروجی های استاندارد میباشد. زمان مشخص خواهد کرد که آیا مدل سازی ساوانا میتواند در تشخیص خصوصیات ذرات باد خورشیدی موثر باشد یا نه...
دانشمندان یک راه پیشرفته ی جدید برای محافظت از سیاره ما در مقابل تاثیرات وخیم اب و هوایی خواهند داشت...