Den framväxande disciplinen rymdmeteorologi syftar till att på ett tillförlitligt sätt förutsäga solflammor så att vi bättre kan skydda oss mot deras effekter. Med hjälp av 3D-numeriska modeller, ett internationellt team under ledning av Etienne Pariat, en forskare vid LESIA (Observatoire de Paris / CNRS / Université Paris Diderot / UPMC), har upptäckt en proxy som kan användas för att förutse en eruptiv händelse. Proxyn är associerad med magnetisk helicitet, som återspeglar omfattningen av vridning och intrassling av magnetfältet. Studien publiceras i tidskriften Astronomi och astrofysik daterad 17 maj 2017.

Solflammor eller utbrott är ett av de mest våldsamma fenomenen i solsystemet. De sammanfaller med en plötslig, våldsam omkonfiguration av magnetfältet, släpper ut enorma mängder energi som kan skjuta ut miljarder ton solmaterial i rymden med hastigheter på över tusen kilometer per sekund.

Även om många parametrar har studerats, sannolikheten att förutse en stor flare en dag i förväg är för närvarande inte större än 40 %. Och ändå kan de kraftigaste blossarna leda till stora störningar på jorden, orsakar interferens med telekommunikation eller slår ut elnät över hela världens regioner. Våra teknologier, som blir alltmer beroende av elektriska komponenter och av satelliter (GPS, telefoni, etc), är därför allt känsligare för solaktivitet, medan sådana bloss till och med kan sätta astronauternas liv i fara.

Ett av målen med rymdmeteorologi är att förutsäga solflammor, på samma sätt som meteorologiska tjänster förutspår stormar på jorden. Letar du efter en prediktiv parameter, astrofysikerna baserade sitt arbete på 3D numeriska simuleringar, som använder datorer för att reproducera beteendet hos magnetfältet i solens atmosfär samt bildandet av solfläckar, där utbrott äger rum. Forskarna testade olika parametriska simuleringar och analyserade förändringar i magnetisk energi och magnetisk helicitet, en storhet som mäter graden av intrassling och vridning av magnetfältet.

För sina studier, forskarna genomförde datorsimuleringar av två scenarier, den ena med utbrott och den andra utan. Deras första beräkningar bekräftade att varken magnetiska energier eller magnetfältets totala helicitet uppfyllde kriterierna för en prediktiv faktor. Genom att använda ett komplext matematiskt tillvägagångssätt baserat på separationen av magnetfältet i flera komponenter, forskarna fick framgångsrikt en proxy som kan förutsäga utbrott. Proxyn (som jämför två heliciteter i den potentiellt eruptiva regionen) förblir låg i icke-eruptiva scenarier; medan den i alla andra fall ökar avsevärt före utbrottet (se figurerna).

Studien, genomförs som en del av HéliSol-programmet, öppnar därmed vägen för effektivare prognoser av solflammor. De teoretiska fynden måste nu bekräftas genom att analysera observationer av aktiva solområden. Detta görs för närvarande som en del av European Flarecast-projektet, som syftar till att sätta upp ett automatiskt system för att prognostisera bloss.