Exempelbilder som visar tre exempel på CME i rangordnad subjektiv komplexitet som ökar från låg (vänster bild) till hög (höger bild). Kredit:NASA Heliospheric Imager-data med tillstånd från RAL Space, tillgänglig av UK Solar System Data Center
Medborgarforskare har upptäckt att solstormar blir mer komplexa när solens 11-åriga aktivitetscykel når sitt maximum - ett fynd som kan hjälpa prognosmakare att förutsäga vilka rymdväderhändelser som kan ha potentiellt förödande konsekvenser för modern teknologi på jorden.
"Skydda vår planet från solstormar", ett forskningsprojekt lanserat av University of Reading, Science Museum Group och Zoouniversum i maj 2018, bad volontärer att utvärdera par av bilder av Coronal Mass Ejections (CMEs) och bestämma vilken som verkade vara den mest visuellt komplexa.
Övergripande, projektet rankade komplexiteten i 1 100 observationer av CME tagna av vidvinkelkameran Heliospheric Imagers ombord på NASA:s dubbla STEREO-farkost. Resultaten kommer att presenteras vid RAS National Astronomy Meeting i Lancaster idag (tisdag, 2 juli) och kommer att visas i utställningen The Sun, som öppnar på Vetenskaps- och industrimuseet, i Manchester, den 20 juli.
"STEREO-rymdfarkosten tar bilder av solstormar när de bryter ut från solen. Vissa CME ser väldigt enkla ut, som bubblor, medan andra är mycket mer komplexa, som krossade glödlampor. Förvånande, fann vi att de årliga genomsnittliga komplexitetsvärdena faktiskt följer solaktivitetscykeln, " sa Shannon Jones från University of Reading.
CME är en viktig drivkraft för farligt rymdväder som, om det är riktat mot jorden, kan orsaka allvarliga skador på elnäten, infrastruktur för satellitnavigering och kommunikation. Aktuella prediktionsmetoder, baserat på magnetfältets riktning inom solstormar, är bara riktigt effektiva cirka en timme innan stormen träffar vår planet. Komplexiteten i ett utbrott kan ge avancerad varning om sannolikheten för att orsaka störningar.
Plot som visar CME "komplexitet" följer solaktivitet. Översta panelen:relativ "komplexitet" för varje CME i rankningen plottad mot tid. Röda punkter representerar STEREO-A-bilder, medan blå punkter representerar STEREO-B-bilder. Årliga medelvärden är överplockade för STEREO-A (röd streckad linje) och STEREO-B (blå streckad linje) CME. Kredit:University of Reading. Nedre panel:Dagligt total antal solfläckar, data från SILSO. Kredit:World Data Center SILSO, Royal Observatory of Belgium, Bryssel.
"De mest skadliga stormarna har ett magnetfält som är förskjutet 180 grader mot jordens. Eftersom komplexa stormar har ett magnetfält som hela tiden ändrar riktning, de är mer benägna att flytta in i denna anpassning åtminstone under en kort tidsperiod. Kopplingen mellan komplexitet och solcykeln är viktig eftersom det inte bara finns fler stormar under solmaximum, deras variation gör dem mer benägna att innehålla en orientering av magnetfält som kan påverka vår moderna teknologi, " sa Chris Scott från University of Reading, som utformade studien.
Reading-teamet har nu lanserat en ny fas av experiment på Zooniverse, där frivilliga kommer att bedöma ljusstyrkans inverkan på komplexiteten, väga upp hur man kvantifierar komplexitet, och studera skillnader i STEREO A och B kameror.
"Våra resultat visar att stormar i STEREO B-kameran konsekvent rankades som mindre komplexa än i STEREO A, och det kan bero på att de två kamerorna inte är identiska, ", sa Ms Jones. "Som vi vet storleken på ett objekt som varje kamera kan lösa, detta kan ge en ledtråd till storleken på strukturer som människor tolkar som komplexa. Insatserna från volontärerna inom medborgarvetenskap kommer att vara ovärderliga för att hjälpa oss att börja förstå strukturen för CMEs mer detaljerat."
"Det har varit ett nöje att arbeta med Zooniverse och University of Reading-teamet, efter en lång tradition av att engagera våra besökare i forskning, genom vårt Live Science-program, och inom medborgarvetenskap också, särskilt Hooked On Music och våra Turing Sunflower-experiment på Science and Industry Museum, " sa Roger Highfield, Vetenskapschef för Science Museum Group, som inkluderar Vetenskapsmuseet, Vetenskaps- och industrimuseet, Science and Media Museum, National Railway Museum and Locomotion.
RAS National Astronomy Meeting äger rum på Lancaster University fram till den 4 juli. Solen öppnar på Science and Industry Museum, Manchester, den 20 juli och pågår till 5 januari 2020.