Ett internationellt team av forskare ledda av Skoltech-professorn Tatiana Podladchikova utvecklade en ny 3D-metod för att rekonstruera rymdväderfenomen, särskilt, stötvågor som produceras av solens energiutbrott. Deras resultat kan hjälpa till att bättre förstå och förutsäga extrema rymdväder som påverkar driften av tekniska system i rymden och på jorden. Resultaten av deras studie publicerades i The Astrophysical Journal .

Rymdvädret är ibland viktigare än vädret på jorden, som solflammor, koronala massutkastningar, och gigantiska plasmamoln drivs från solen vid 100 till 3, 500 km/s, som är som ett överljudsflygplan, kan initiera en storskalig magnetosonisk stötvåg i solatmosfären. Stötvågen kan också färdas i det interplanetära rymden och påskynda solenergipartiklar som flyger i alla möjliga riktningar, utgör ett allvarligt hot mot både astronauter och satelliter.

När de koronala massutkastningarna och de åtföljande chockvågorna träffar jordens magnetosfär, de kan utlösa våldsamma geomagnetiska stormar och norrsken. I ett försök att avvärja attacken av en mängd elektrifierad gas på flera miljarder ton som slår ner allt i dess väg, vissa länder inaktiverar parabolantenner och annan satellitutrustning för att undvika överhängande störningar, stoppa alla satellitmanövrar, utfärda navigeringsfelvarningar, ändra flygrutter, och ställa in alla flyg över polen.

Under 2006, NASA lanserade sitt STEREO-program, erbjuder en banbrytande möjlighet att studera solen och storskaliga störningar i dess atmosfär. STEREO består av två identiska satelliter? en före jorden i sin omloppsbana, den andra släpar efter. Med detta par synpunkter, man kan använda en stereoskopisk effekt för att få en 3D-struktur av solutbrott, vilket inte kan uppnås med en enda mätning.

Forskare från Skoltech, universitetet i Graz (Österrike), och Royal Observatory of Belgium (ROB) använde STEREO-data för att utveckla en 3-D-metod för att rekonstruera extremt ultravioletta (EUV) storskaliga magnetosonic chockvågor som genereras av solemissioner med hög energi.

"Att uppskatta 3D-strukturen och höjden av EUV-vågfronten är en icke-trivial uppgift. Eftersom plasman är optiskt transparent vid de observerade våglängderna, den uppmätta signalen reflekterar strålningen som är integrerad längs satellitens siktlinje, vilket gör det mycket svårt att identifiera objekt i olika STEREO-bilder, " förklarar Tatiana Podladchikova, huvudförfattaren till studien och en Skoltech-professor.

Forskarna uppskattade framgångsrikt stötvågens fronthöjd under utmanande förhållanden, med båda STEREO-satelliterna som tittar på olika vågsegment, och när vågen blir diffusiv och signalen tappar styrka. Dessutom, 3D-rekonstruktioner ger en möjlighet att korrekt uppskatta vågutbredningshastigheten.

"Det föreslagna tillvägagångssättet utnyttjar kombinationen av stereovisionsgeometrimetoder och sofistikerade brusfiltreringstekniker, vilket gör det till ett användbart verktyg för att studera och förutsäga extrema rymdväderfenomen. Och oavsett vilka stormar som rasar i rymden, vi önskar er bra väder i rymden!", tillägger Podladchikova.