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预测太阳风暴的突破性方法

大规模的太阳风暴可能造成的一些后果是大范围的电力中断和卫星停运,影响航空旅行和互联网。这些风暴被认为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而引起的,这是迄今为止科学家无法直接测量的。研究人员认为,这一最新发现将有助于未来更好地预测“太空天气”。

“我们越来越依赖对太空天气敏感的天基系统。如果发生大的火山喷发,地球上的网络和电网会受到严重破坏。”瑞典隆德大学的数学物理学教授托马斯·布瑞吉说。

太阳耀斑是辐射和带电粒子的爆发,如果它们足够大,就能在地球上引起地磁风暴。目前,研究人员关注太阳表面的太阳黑子来预测可能的爆发。太阳活动增加的另一个更直接的迹象,是太阳外部大气——即所谓日冕——较弱磁场的变化。

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控这些领域,我们将能够开发出一种可以被比作太空气象的方法。”这将为我们日常生活中如此依赖高科技系统的社会提供重要信息,”隆德大学和复旦大学的博士后冉思博士说。

这种方法涉及可以被称为量子-机械干涉的问题。因为基本上所有关于太阳的信息都是通过太阳大气中的离子发出的“光”到达我们的,所以必须通过测量它们对这些离子的影响来探测磁场。但是离子的内部磁场是巨大的——甚至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,微弱的日冕场基本上不会留下任何痕迹,除非我们能依赖这种非常微妙的效应——离子中两个电子“星座”之间的干涉,它们的能量非常接近。

研究小组的突破是预测和分析了这种“干草堆里的eedle”在一种离子(九倍于电离铁)中非常常见的日冕。

工作是基于先进的计算在隆德大学的数学物理部门执行和结合实验使用的设备可以被认为是能够生产和获取一小部分的太阳能corona-the电子束离子阱,息税前利润,在罗杰·赫顿教授的团队在上海复旦大学。

“我们设法找到了一种测量太阳外层相对较弱磁场的方法,这是一个了不起的突破,”托马斯·布瑞奇总结道。

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