首页 > 科学 > 太阳
x

科学家开发出一种直接从太阳观测中预测地磁暴的方法

太阳 2026-04-11 菜科探索 +
简介:太阳上的冕洞,SDO / AIA。

(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(作者:斯科尔科沃科技学院):斯科尔科沃科

【菜科解读】

太阳上的冕洞,SDO / AIA。

(神秘的地球uux.cn)据美国物理学家组织网(作者:斯科尔科沃科技学院):斯科尔科沃科学技术研究所(俄罗斯)的科学家与莱布尼茨天体物理研究所(德国),格拉茨大学和Kanzelhöhe天文台(奥地利),萨格勒布大学和萨格勒布天文台(克罗地亚)的同事一起开发了一种直接从太阳观测中预测地磁暴的方法。

这些结果使得有可能将提前预警时间从几小时增加到几天,并保护太空和地球上工程系统的运行免受空间天气的影响。

该研究发表在皇家天文学会的月刊上。

太阳风是电子、质子和氦原子核的流,永久地从太阳吹来,沐浴着地球和太阳系的所有行星。

高速太阳风流起源于太阳上的日冕洞——太阳日冕中具有低密度等离子体的黑暗区域,磁场线自由地进入行星际空间,电离的原子和电子沿着它逃逸到行星际空间,在日冕中留下一个“洞”。

当快速的太阳风赶上并与由日冕的“平静”部分产生的更密集的慢速太阳风碰撞时,它会导致形成一个称为共转相互作用区域的巨型结构,它随太阳旋转。

在几天内到达地球轨道,它会引起地磁风暴和极光。

由于日冕洞可以在一次太阳自转中重新出现在我们面前,来自日冕洞的快速太阳风会导致反复出现的地磁风暴和极光,每27天重复一次。

太阳风从太阳到地球的传播时间大致在一到五天之间,这为预警创造了一个自然的提前期。

然而,行星际扰动的磁性结构,特别是驱动风暴的行星际磁场的向南部分,目前无法从太阳观测中确定,这极大地限制了提前几天预测风暴的可能性。

目前的地磁风暴预测方法主要受到基于对靠近地球的拉格朗日点L1的太阳风和行星际磁场的测量的短期预报的限制,提前时间为数小时。

一个国际科学家小组解决了空间天气应用的一个非常重要的问题 - 高速太阳风流引起的地磁风暴是否可以直接从太阳观测中预测 - 并提出了利用来自太阳日冕洞的信息进行地磁风暴预测的新颖而成功的尝试。

这些结果使预测的准备时间从几小时延长到几天,这对于近地环境和其他空间天气应用中的空间天气条件预警非常重要。

“我们建立了卫星图像得出的太阳日冕洞区域与L1太阳风速之间的经验关系;太阳光球遥感磁场图与L1原位测量之间;以及冕洞区域,太阳相应磁场和地磁指数之间,“该研究的第一作者Simona Nitti说,她是Skoltech硕士毕业生,目前正在英国莱斯特大学攻读博士学位。

“我们发现,从太阳传播到地球的冕洞磁场在80%以上的情况下被保留下来。

这为使用来自太阳观测的磁场而不是L1的磁场提供了可能性。

此外,为了改进预测,我们将行星际磁场向南分量的季节性变化纳入了地磁活动的预测模型。

“我们的研究代表了模拟地磁活动和解释观测到的地磁活动指数变化的一大步。

我们认为向南的行星际磁场(IMF)是地磁活动的重要驱动力。

由于这个磁场分量Bs在被IMF极性分开时显示出一对眼镜图案:当IMF指向/远离太阳时,磁场在春季/秋季增强,在秋季/春季减少,我们将这种形式纳入我们的预测模型中。

由于我们已经使用了有关冕孔的信息,并且每个日冕孔都具有一定的极性,因此对于给定的极性使用适当的Bs模式至关重要,“研究合著者Mario Bandić博士说。

“通过这种方式,我们打破了将地磁指数中的变化解释为'罗素-麦克弗伦效应'的常见做法,并考虑了卫星数据所揭示的由极性分隔的B的形式。

来自 Russell-McPherron 模型的 B 的极性场在一年中的一半时间是未定义的:对于指向太阳的 IMF,B 在秋季为零,对于指向远离太阳的 IMF,B 在春季为零。

以极性场的实际形式作为输入,使我们能够获得相当准确和可靠的预测模型。

“地磁风暴的强度取决于太阳风的性质以及太阳风拖到行星际空间的'冻结'太阳磁场。

然而,太阳风和任何风一样,是反复无常和不稳定的,这使得预测其特性具有挑战性,“Skoltech数字工程中心副教授,研究合著者Tatiana Podladchikova说。

“我们基于使用来自太阳冕洞的信息的方法为直接来自太阳观测的地磁风暴预测开辟了新的篇章,将预测的准备时间从几小时延长到几天,这对于保护太空和地面基础设施以及推进太空探索至关重要。

无论风暴如何肆虐,我们都祝愿太空中的每个人都有好天气。

21分大逆转!杜兰特24分布克31分 火箭胜太阳

【搜狐体育战报】北京时间4月8日NBA常规赛,客场作战的火箭以119-105击败太阳,火箭取得7连胜。

汤普森22分11篮板8助攻,布克31分4篮板8助攻。

全场具体比分(太阳队在后):21-37、33-20、27-27、38-21。

火箭队:杜兰特24分4篮板3助攻、汤普森22分11篮板8助攻、史密斯20分6篮板1助攻、伊森12分7篮板2助攻、霍勒迪12分、申京12分14篮板6助攻、谢泼德12分5篮板1助攻、卡佩拉2分3篮板、泰特2分2篮板3助攻、奥科吉1分3篮板2助攻。

太阳队:布克31分4篮板8助攻、威廉姆斯19分8篮板、格林15分3篮板1助攻、古德温11分4篮板2助攻、布鲁克斯10分3篮板1助攻、阿伦8分4篮板2助攻、伊戈达罗8分5篮板1助攻、奥尼尔3分2篮板、吉莱斯皮1篮板。

比赛伊始,史密斯率先命中三分为火箭拿下首分,布克迅速还以中投,随后布克连中两记三分,古德温也添上三分,太阳打出11-2的攻击波拉开分差。

威廉姆斯在内线连续得手,首节还有5分51秒时太阳已经25-5领先20分。

火箭开始缓慢追分,杜兰特、谢泼德先后得分,伊森也贡献反击扣篮,首节结束前汤普森突破上篮打进,火箭21-37落后16分。

次节比赛,火箭延续追分势头,霍勒迪连中两记三分,加上伊森补篮得分、泰特补篮得手,火箭不到4分钟打出11-3的小高潮,将分差缩小到个位数。

杜兰特后仰跳投命中后再中两记三分,史密斯也飙中三分,火箭步步紧逼,分差很快缩小到5分以内。

半场结束前汤普森两罚全中,火箭54-57落后3分。

双方经过中场休息回到赛场,第三节开局两队就陷入拉锯,汤普森扣篮得手后,卡佩拉勾手命中,火箭完成反超。

随后你来我往,比分多次战平,布鲁克斯连得5分帮助太阳建立6分领先,火箭又凭借史密斯和杜兰特的连续三分追近比分。

三节最后关头杜兰特三分命中扳平比分,申京上篮再次打平,奥尼尔三分命中,太阳84-81领先进入最后一节。

第四节开始后,火箭进攻彻底打开,申京在内线连续得分,汤普森接连扣篮得手,火箭打出10-0的攻击波,重新反超比分并建立两位数领先。

史密斯命中三分后,杜兰特再飙三分,火箭将分差扩大到15分。

太阳没能掀起有效反扑,布克和威廉姆斯接连得分也只将分差缩小到10分,火箭稳扎稳保守住优势,最终客场119-105击败太阳。

火箭队首发:凯文-杜兰特、阿门-汤普森、小贾巴里-史密斯、阿尔佩伦-申京、里德-谢泼德 太阳队首发:德文-布克、马克-威廉姆斯、杰伦-格林、乔丹-古德温、狄龙-布鲁克斯

俄罗斯科学家研究蝙蝠免疫力

【环球时报综合报道】俄罗斯研究人员日前弄清了蝙蝠冬眠期间也能抵御感染的原因。

理解微生物组在抵抗应激和疾病中的作用,有助于更准确地评估这些动物的抗病机制及危险病原体由动物向人类传播的风险。

蝙蝠DNA免受损伤机制 俄罗斯科学家参与的一项国际研究表明,蝙蝠冬眠期间,其肠道菌群能比清醒时更活跃地产生保护宿主DNA免受损伤的物质。

研究数据将有助于更好地理解作为某些病毒携带者的蝙蝠如何在其非活跃生命期仍能保持免疫力及其自身微生物在其中扮演的角色。

蝙蝠体内病毒的多样性与其飞行能力、比其他类似体型哺乳动物更长的寿命和群居习性有关。

同时,蝙蝠本身通常不会感染,只是将病毒传播给可能对病原体敏感并患病的其他物种。

俄罗斯顿河国立技术大学(顿河畔罗斯托夫)的科学家发现,Nyctalus noctula(褐山蝠)肠道中的细菌会根据季节和宿主状态不同,分泌有不同特性的生物活性物质。

科学家从深度冬眠期和活跃期的蝙蝠肠道中分离出细菌,随后对其代谢物的生物活性进行评估。

项目负责人、生物学博士、顿河国立技术大学生命系统研究所所长叶尔马科夫(Aleksey Ermakov)教授说:“来自冬眠蝙蝠肠道的细菌更积极地产生保护DNA链免受断裂等损伤的物质。

这意味着冬眠条件下,微生物帮动物细胞避免遗传物质受损。

最有效的‘保护者’是弗氏柠檬酸杆菌和格氏乳球菌。

” 此外,蝙蝠冬眠和清醒时,肠道微生物分泌的氧化损伤细胞物质与抗氧化保护物质总量基本持平,表明其细胞的这种损伤与季节无关。

了解微生物群影响蝙蝠的抗应激能力的机理,有助于更深入地理解蝙蝠的抗病机制,更准确地评估动物传人疾病的传播风险。

初步研究阶段 接下来,科学家计划更深入地研究“宿主-微生物群”的相互关系及肠道微生物如何在蝙蝠的不同生理阶段影响其免疫系统工作。

项目执行人、哲学博士、顿河国立技术大学研究员波波夫(Igor Popov)说:“研究数据可以为城市生态系统(即蝙蝠与人和家畜接触最频繁的地方)的生物安全提供更周密保障措施的科学基础。

顿河国立技术大学的蝙蝠康复中心致力于保护蝙蝠种群、观察蝙蝠,并进行实验室免疫生物学分析,可以成为微生物学、免疫学和城市生态学综合研究的关键平台。

” 俄罗斯皮罗戈夫国立医科大学老年病科研临床中心衰老研究所研究员、医学副博士博尔科夫(Mikhail Bolkov)说:“哺乳动物抗病毒机制非常相似,但蝙蝠具有特殊性,其干扰素水平与体温长期偏高,相当于持续处于‘抗病毒值班状态’。

同时,后续炎症级联反应——对受损细胞和DNA的反应、感染性炎症,在其体内受到抑制。

结果病毒在其体内复制水平很低,免疫系统不攻击病毒,不引起炎症。

同时蝙蝠还有强大的抗肿瘤系统,温和免疫反应则很容易诱发肿瘤,如人类身上。

最终,蝙蝠成了大量病毒的携带者。

” 国家技术倡议FoodNet工作组“智慧供应链”板块负责人科索戈尔(Sergey Kosogor)说,专家对蝙蝠与其携带众多病毒的关联及可传播给人类的周期性灾难性病毒变异的原因与后果仍处于初步研究阶段。

可由蝙蝠传染人类的病原体包括狂犬病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒等。

潜在病原体 至于哪些病毒可能成为下次全球大流行的潜在病原体,俄罗斯乌拉尔联邦大学经济与管理学院兼莫斯科物理技术学院未来技术教研室副教授科利亚斯尼科夫(Maksim Kolyasnikov)认为,高致病性H5N1亚型禽流感仍是最有可能的候选者。

他说,该病毒已在野生鸟类、家禽和奶牛中广泛传播,不久前的研究表明,仅需一个突变,它就能具备稳定的人传人能力。

这位科学家说:“尼帕病毒尽管致死率极高,但目前仍呈局部流行。

猴痘2022年暴发后呈下降趋势,但仍需警惕。

D型流感病毒、犬冠状病毒HuPn-2018等研究较少的病原体也值得关注,目前既没有针对其的检测方法,也没有疫苗。

” 本文刊载自《环球时报》“透视俄罗斯”专刊,内容由《俄罗斯报》提供。

科学家开发出一种直接从太阳观测中预测地磁暴的方法

点击下载文档

格式为doc格式