บาคาร่า ฟิสิกส์ของเปลวสุริยะสามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์คาดการณ์การระเบิดที่จะเกิดขึ้นได้

การปะทุของรังสีขนาดใหญ่จากดวงอาทิตย์สามารถทำลายโครง บาคาร่า สร้างพื้นฐานของโลกได้การพยากรณ์อากาศในอวกาศเป็นเกมเดา การคาดคะเนการปะทุจากดวงอาทิตย์มักขึ้นอยู่กับปริมาณของกิจกรรมที่สังเกตพบบนพื้นผิวที่ลุกลามของดวงอาทิตย์ โดยไม่ต้องคำนึงถึงกระบวนการเฉพาะที่อยู่เบื้องหลังการระเบิด

นักวิจัยรายงานใน Science 31 กรกฎาคม 

ว่าเทคนิคใหม่สามารถช่วยทำนายการปะทุอย่างรุนแรงของรังสีที่เรียกว่าเปลวสุริยะโดยอิงจากฟิสิกส์เบื้องหลัง เมื่อนำไปใช้กับข้อมูลเก่า วิธีการนี้คาดว่าจะมีแสงแฟลร์ที่ทรงพลังหลายจุด แม้ว่าจะพลาดไปบ้างเช่นกัน

รังสีที่ปล่อยออกมาจากเปลวสุริยะและการปะทุของอนุภาคที่มีประจุหรือพลาสมาที่เกี่ยวข้องอาจเป็นอันตรายได้ สภาพอากาศในอวกาศนี้สามารถขัดขวางการสื่อสารทางวิทยุ ทำลายดาวเทียมทำลายกริดพลังงาน และเป็นอันตรายต่อนักบินอวกาศ ( SN: 9/11/17 ) การคาดการณ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้นอาจทำให้ผู้ปฏิบัติงานปิดระบบที่ละเอียดอ่อนหรือเตรียมการเพื่อบรรเทาผลกระทบด้านลบได้

วิธีการทำนายในปัจจุบันอาศัยการติดตามปรากฏการณ์ที่เชื่อมโยงกับแสงแฟลร์ เช่น จุดดับบอดขนาดใหญ่และซับซ้อน — บริเวณที่มืดบนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ด้วยสนามแม่เหล็กอันทรงพลัง แต่นั่นนำไปสู่การเตือนที่ผิดพลาด

ในทางตรงกันข้าม วิธีการทำนายแบบใหม่มีรากฐานมาจากความซับซ้อนของการจัดเรียงตัวของสนามแม่เหล็กที่พันกันของดวงอาทิตย์ ในกระบวนการที่เรียกว่าการเชื่อมต่อใหม่ด้วยแม่เหล็ก ซึ่งจะปล่อยพลังงานระเบิดออกมาซึ่งทำให้เกิดเปลวสุริยะ

บนพื้นผิวของดวงอาทิตย์ สนามแม่เหล็กสามารถทำให้เกิดตะปุ่มตะป่ำ เส้นสนามแม่เหล็ก เส้นจินตภาพ ที่ระบุทิศทางของสนามแม่เหล็ก ณ ตำแหน่งต่างๆ วนและตัดกันเหมือนเส้นสปาเก็ตตี้ที่ผสมกันอย่างดี เมื่อเส้นเหล่านั้นขาดและเชื่อมต่อใหม่ พลังงานระเบิดก็จะถูกปลดปล่อยออกมา ทำให้เกิดเปลวไฟ รายละเอียดของวิธีการและภายใต้เงื่อนไขนี้ยังไม่คลี่คลาย

ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ นักฟิสิกส์ Kanya Kusano จากมหาวิทยาลัยนาโกย่าในประเทศญี่ปุ่นและเพื่อนร่วมงานเสนอว่าการลุกเป็นไฟที่ใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นเมื่อเส้นสนามแม่เหล็กสองเส้นเชื่อมต่อกัน เกิดเป็นวงแหวนรูปตัว m เนื่องจากวงแหวนขนาดเล็กจะก่อตัวใกล้กับพื้นผิวของดวงอาทิตย์ “ความไม่เสถียรของส่วนโค้งคู่” นี้นำไปสู่การเชื่อมต่อแม่เหล็กอีกครั้ง และวงรูปตัว m จะขยายตัวและปลดปล่อยพลังงานออกมา

นักวิจัยได้ระบุพื้นที่บนดวงอาทิตย์ที่มีกิจกรรมแม่เหล็กสูงโดยใช้ข้อมูลที่มีอายุ 11 ปีจากยานอวกาศ Solar Dynamics Observatory ของ NASA สำหรับแต่ละภูมิภาค ทีมงานได้พิจารณาแล้วว่าสภาวะต่างๆ นั้นพร้อมสำหรับความไม่เสถียรของส่วนโค้งคู่ที่ทำให้เกิดแสงแฟลร์หรือไม่ จากนั้นจึงตั้งเป้าที่จะคาดการณ์เปลวไฟที่ทรงพลังที่สุดที่ดวงอาทิตย์สร้างขึ้น ซึ่งเรียกว่าเปลวไฟระดับ X เทคนิคนี้ทำนายได้ถูกต้อง 7 ใน 9 เปลวเพลิงที่ผ่านเกณฑ์ที่นักวิจัยเลือกไว้ ซึ่งเรียกว่า X2 ซึ่งเป็นแผนกย่อยความแรงอันดับสองของคลาส X

การคาดการณ์ที่ประสบความสำเร็จชี้ให้เห็นว่านักวิจัยอาจระบุกระบวนการทางกายภาพที่รองรับการระเบิดครั้งใหญ่ที่สุดบางส่วน

Kusano กล่าวว่า “การทำนายเป็นเกณฑ์มาตรฐานที่ดีมากว่าเราเข้าใจธรรมชาติได้ดีเพียงใด

การคาดคะเนที่ไม่ประสบผลสำเร็จก็ให้แสงสว่างเช่นกัน: “แม้ว่ามันจะล้มเหลว แต่ก็บอกเราบางอย่าง” Astrid Veronig นักฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์แห่งมหาวิทยาลัยกราซในออสเตรีย ผู้เขียนคำอธิบายเกี่ยวกับผลลัพธ์ดังกล่าว ตีพิมพ์ในวารสาร Scienceเช่นกัน เปลวไฟสองดวงที่เทคนิคนี้พลาดไปไม่มีการปล่อยพลาสมาที่เกี่ยวข้องออกจากพื้นผิวของดวงอาทิตย์ “ความไม่เสถียรแบบนี้อาจไม่ใช่วิธีที่ดีในการอธิบายเปลวไฟอื่น ๆ เหล่านี้” Veronig กล่าว พวกมันอาจเป็นผลมาจากการเชื่อมต่อใหม่ของแม่เหล็กที่อยู่เบื้องบน แทนที่จะอยู่ใกล้กับพื้นผิวของดวงอาทิตย์

KD Leka นักฟิสิกส์พลังงานแสงอาทิตย์จาก NorthWest Research Associates ในโบลเดอร์ โกโล กล่าวว่ากลไกที่นักวิจัยใช้ทำนาย “น่าสนใจและลึกซึ้งมาก” แต่เธอตั้งข้อสังเกตว่า วิธีการนี้ไม่สามารถคาดเดาได้ว่าแสงแฟลร์จะเกิดขึ้นเร็วแค่ไหน — ไม่ว่าการระเบิดจะเกิดขึ้นภายในหนึ่งชั่วโมงหรือหนึ่งวันหลังจากเกิดสภาวะที่เหมาะสมครั้งแรก และไม่ได้ระบุการปะทุของ X1 ที่อ่อนแอกว่าเล็กน้อย หรือระดับถัดไปที่รู้จักกันในชื่อเปลวไฟระดับ M ซึ่งยังคงสร้างความเสียหายได้

“มนต์ที่ฉันใช้อยู่” Leka กล่าว “เป็นกฎใดๆ ที่คุณคิดว่าคุณเข้าใจเกี่ยวกับดวงอาทิตย์แล้ว มันจะหาวิธีทำลายมัน” บาคาร่า