Ученые используют данные НАСА, чтобы спрогнозировать появление затмения 14 декабря 2020 года

14 декабря 2020 года тень Луны промчалась по Чили и Аргентине, бросив тонкую ленту земли в краткую полуденную тьму.

Те, кто на пути этого полное солнечное затмение увидел движение Солнечной системы. Во время солнечного затмения Луна пересекает Солнце и Землю, закрывая яркое лицо Солнца. В хорошую погоду a полное затмение показывает скрытый жемчужно-белый ореол атмосферы Солнца, называемый короной.

За неделю до этого группа ученых предсказала, как будет выглядеть корона во время этого конкретного затмения. Корона смещается в ответ на развивающееся магнитное поле Солнца. Сверхгорячие газы - известные как солнечный ветер - порыв от короны и ветерок через солнечная система . Этот поток формирует условия в космосе, известные как космическая погода. Моделирование короны - ключевая часть понимания и, в конечном итоге, предсказания космической погоды, которая влияет на космонавтов, спутники и повседневные технологии, такие как радио и GPS.

Предсказание, когда и где всего солнечное затмение случится легко. Но предсказать появление короны намного сложнее, поскольку магнитное поле Солнца настолько обширно и сложно. Сравнивая предсказания короны с фотографиями затмений с земли, исследователи могут проверить свои модели и определить, где их можно улучшить.

Predictive Science Inc. - частная исследовательская компания, базирующаяся в Сан-Диего, Калифорния, и поддерживаемая НАСА, Национальным научным фондом и Управлением научных исследований ВВС США - использовала данные обсерватории солнечной динамики НАСА, или SDO, для разработки своих прогнозов. . Подразделение NASA Advanced Supercomputing (NAS) в исследовательском центре Ames Research Center в Кремниевой долине, Калифорния, поддерживало вычисления, в дополнение к Национальному научному фонду.

Солнце постоянно кипит. Энергия и магнитные поля пронизывают звезду. Знание того, куда они направляются, является ключом к предсказанию поведения Солнца, но это сложный вопрос - как спросить, где рисовое зерно будет подниматься и падать в кипящем горшке. На данный момент модель исследователей опирается на магнитные карты поверхности Солнца, составленные SDO, чтобы понять, как магнитное поле формирует корону с течением времени.

В настоящее время Солнце становится более активным, что усложняет задачу. Когда Солнце активно, внешний вид короны может измениться всего за несколько дней. Активность Солнца повышается и понижается в течение его естественного примерно 11-летнего цикла. Солнце прошло солнечный минимум в декабре 2019 года, отметив переход в новый солнечный цикл.

Когда произошло затмение 14 декабря, корона была более туманной и спокойной, чем предполагалось. Прогноз показал определенные структуры, которые, хотя и находились примерно в нужном месте, были более определенными, чемчто оказалось на самом деле.

«С ростом активности Солнца было интересно посмотреть, насколько сильно изменился день затмения», - сказал исследователь в области прогнозных наук Купер Даунс.

Выборка данных может частично объяснить различия. Данные команды включали сильную точку магнитной активности. За две недели до затмения из этого места взорвалась солнечная вспышка и извержение, похожее на анемон. Позже область ослабла, настолько, что эта часть короны ослабла к дню затмения. Но данные команды не включали последующий распад, поэтому полученный прогноз имел более сильное магнитное поле и более выраженную корону на этой стороне.

Пузырь от солнечного извержения, называемый выбросом корональной массы, также виден в нижнем левом углу короны - еще один признак восходящей активности Солнца. Извержение, похоже, произошло на Солнце за несколько часов до затмения.

Наблюдения с Solar Orbiter могут помочь улучшить эти модели. В настоящее время исследователи ограничиваются измерениями с точки зрения Земли в плоскости эклиптики - космического пояса, примерно совпадающего с солнечным экватором, по которому движутся все планеты. Когда Solar Orbiter, запущенный в феврале 2020 года, получит измерения магнитного поля в других местах и, в конечном итоге, на северном и южном полюсах Солнца, исследователи получат более полное представление о нашей звезде.

В последние годы исследовательская группа делала прогнозы для каждого затмения, каждый раз внося поправки и улучшения. В 2017 году они также использовали данные НАСА и суперкомпьютер Pleiades в Эймсе, чтобы предсказать появление короны во время затмения 21 августа 2017 года в Соединенных Штатах. Наблюдения SDO за нитями - змеевидными структурами на поверхности Солнца - помогли уточнить модель. Для затмения 2019 года исследователи улучшили моделирование Солнца магнитное поле на полюсах, что сильно влияет на форму короны в период солнечного минимума.

Одно изменение, которое они сделали в этом году, - это более точная модель температур в короне. Вместо того, чтобы делать электрически заряженный солнечный материал в их моделировании единой однородной температуры, они допускают отдельные температуры для разных видов частиц. После затмения группа сравнит свою модель с реальностью и продолжит корректировать симуляцию.

«Мы стараемся продвигать модель вперед», - сказал Даунс. По его словам, расхождения между предсказанием и реальностью демонстрируют, насколько важны затмения для разработчиков моделей. «Если он не согласуется, это просто говорит вам, как далеко нам нужно идти».

Назад

Admin

Все о космосе

Похожие новости

Солнечное затмение погружает юг Чили, Аргентина, во тьму

Поймайте тонкое лунное затмение

Солнечный цикл 25: Солнце просыпается

Чили ждет полного солнечного затмения, поскольку ограничения Covid повышаются

Solar Orbiter: превращение изображений в физику

Имя:*

E-Mail:

Отправить