Динамичная космическая среда, окружающая Землю - пространство, через которое путешествуют наши астронавты и космические корабли, - может быть сотрясена мощными солнечными извержениями на Солнце, которые извергают гигантские облака магнитной энергии и плазмы, горячего газа электрически заряженных частиц., в космос. Магнитное поле этих солнечных извержений трудно предсказать, и оно может взаимодействовать с магнитными полями Земли, вызывая эффекты космической погоды.
Новый инструмент под названием EEGGL - сокращение от Eruptive Event Generator (Gibson and Low) и произносится как «орел» - помогает наметить пути этих магнитно структурированных облаков, называемых выбросами корональной массы или CME, до того, как они достигнут Земли.. EEGGL является частью гораздо более крупной новой модели короны, внешней атмосферы Солнца и межпланетного пространства, разработанной группой из Мичиганского университета. EEGGL, созданный для имитации солнечных бурь, помогает НАСА изучать, как CME может путешествовать через космос к Земле и какую магнитную конфигурацию он будет иметь, когда прибудет. Модель размещается в Центре координируемого сообщества моделирования, или CCMC, в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.
Новая модель известна как модель «основных принципов», потому что ее расчеты основаны на теории фундаментальной физики, описывающей событие - в данном случае свойства плазмы и магнитная свободная энергия, или электромагнетизм, определяющие КВМ. движение в пространстве.
Такие компьютерные модели могут помочь исследователям лучше понять, как солнце повлияет на околоземное пространство, и потенциально улучшить нашу способность предсказывать космическую погоду, как это делает Национальное управление океанических и атмосферных исследований США.
Учет магнитной структуры КВМ с момента его возникновения на Солнце может стать большим шагом в моделировании КВМ; различные другие модели инициируют CME исключительно на основе кинематических свойств, то есть массы и начальной скорости, полученных из наблюдений космического корабля. Включение магнитных свойств при инициировании КВМ может дать ученым лучшее представление о магнитной структуре КВМ и, в конечном счете, о том, как эта структура влияет на траекторию КВМ в космосе и взаимодействие с магнитными полями Земли - важная часть загадки динамического поведения Солнца.
Модель начинается с реальных наблюдений космического корабля за КВМ, включая начальную скорость извержения и местонахождение на Солнце, а затем проецируется, как КВМ мог двигаться, на основе фундаментальных законов электромагнетизма. В конечном итоге он возвращает серию синтетических изображений, которые похожи на изображения, полученные в результате реальных наблюдений НАСА и ЕКА SOHO или НАСА STEREO, имитирующих распространение CME в космосе.
Группа под руководством Тамаса Гомбози из Мичиганского университета, работающая на факультете климатических и космических наук и инженерии, разработала модель в рамках своей системы моделирования космической погоды, которая также размещена в CCMC. Все модели космической погоды CCMC доступны для использования и изучения исследователями и общественностью посредством запусков по запросу. Кроме того, EEGGL и модель, которую она поддерживает, являются первой общедоступной моделью «основных принципов» для моделирования CME, включая их магнитную структуру.