Omfattande strömavbrott och satellitavbrott som påverkar flygresor och internet är några av de potentiella konsekvenserna av massiva solstormar. Dessa stormar tros vara orsakade av frigörandet av enorma mängder lagrad magnetisk energi på grund av förändringar i magnetfältet i solens yttre atmosfär – något som hittills har undgått forskarnas direkta mätningar. Forskare tror att denna senaste upptäckt kan leda till bättre "rymdväder"-prognoser i framtiden.

"Vi blir allt mer beroende av rymdbaserade system som är känsliga för rymdväder. Jordbaserade nät och elnätet kan skadas allvarligt om det blir ett stort utbrott, säger Tomas Brage, Professor i matematisk fysik vid Lunds universitet.

Solflammor är utbrott av strålning och laddade partiklar, och kan orsaka geomagnetiska stormar på jorden om de är tillräckligt stora. För närvarande, forskare fokuserar på solfläckar på solens yta för att förutsäga möjliga utbrott. En annan och mer direkt indikation på ökad solaktivitet skulle vara förändringar i det mycket svagare magnetfältet i den yttre solatmosfären – den så kallade Corona.

Dock, ingen direkt mätning av de faktiska magnetfälten i Corona har hittills varit möjlig.

"Om vi ​​kontinuerligt kan övervaka dessa fält, vi kommer att kunna utveckla en metod som kan liknas vid meteorologi för rymdväder. Detta skulle ge viktig information för vårt samhälle som är så beroende av högteknologiska system i våra vardagliga liv, " säger Dr Ran Si, post-doc i detta gemensamma arbete av Lunds och Fudans universitet.

Metoden involverar vad som skulle kunna kallas en kvantmekanisk interferens. Eftersom i princip all information om solen når oss genom "ljus" som skickas ut av joner i dess atmosfär, magnetfälten måste detekteras genom att mäta deras inverkan på dessa joner. Men jonernas inre magnetfält är enorma - hundratals eller tusentals gånger starkare än de fält som människor kan generera även i sina mest avancerade laboratorier. Därför, de svaga koronala fälten lämnar i princip inga spår, såvida vi inte kan lita på denna mycket känsliga effekt – interferensen mellan två "konstellationer" av elektronerna i jonen som är nära – mycket nära – i energi.

Genombrottet för forskargruppen var att förutsäga och analysera denna "'nål i höstacken' i en jon (nio gånger joniserat järn) som är mycket vanlig i korona.

Arbetet är baserat på toppmoderna beräkningar utförda vid Matematisk fysik vid Lunds universitet och kombinerat med experiment med en anordning som skulle kunna tänkas kunna producera och fånga små delar av solkoronan – elektronstrålen Jonfälla, EBIT, i professor Roger Huttons grupp vid Fudan University i Shanghai.

"Att vi lyckades hitta ett sätt att mäta de relativt svaga magnetfälten som finns i det yttre lagret av solen är ett fantastiskt genombrott, avslutar Tomas Brage.