美国宇航局的太阳能动力学天文台在太阳和地球上检测到太阳眩光脉冲

美国宇航局的太阳能动态天文台于2011年2月15日捕获了X级耀斑的这些图像。学分：美国宇航局的戈达德太空飞行中心/ SDO

当我们的太阳爆发巨大的爆炸时 - 例如叫做太阳耀斑的辐射爆发 - 我们知道他们可以影响整个太阳系以及靠近地球的空间。但监测他们的效果需要在许多地方有许多观察者的观察者，在地球上的天气传感器都可以帮助我们监测与陆地风暴发生的事情。

通过使用多个观察者，最近的两个研究表明了太阳耀斑如何在发出的能量中表现出脉冲或振荡。这些研究为这些大型太阳能耀斑的起源以及它们产生的空间天气提供了新的见解，这是人类和机器人任务的关键信息，进入太阳系，更远，远离家园。

第一研究在耀斑期间发现的振荡 - 意外 - 在太阳的极端紫外线总产量的测量中，一种对人眼不可见的光。2011年2月15日，太阳发出了一个X级太阳耀斑，这是最强大的这些激烈的辐射爆发。因为科学家有多种仪器观察该活动，他们能够在耀斑的辐射中跟踪振荡，在几种不同的观察中同时发生。

一组科学家调查了太阳耀斑和地球氛围之间的联系。它们在2016年7月24日，令人留意了大气的电镀层中的脉冲 - 称为电离层镜像X射线振荡。学分：美国宇航局的戈达德太空飞行中心/根纳·杜伯斯坦

“太阳上的任何类型的振荡都可以告诉我们很多关于振荡正在进行的环境，或关于责任驱动排放变化的物理机制，”首次研究和太阳能医学家的铅毫克美国宇航局在格林贝尔特，马里兰州的戈达德航天飞行中心和苏格兰格拉斯哥大学。在这种情况下，极端紫外线指示的常规脉冲表明干扰 - 类似于地震 - 在闪光期间，通过铬圈，阳光的外层气氛的基础涟漪。

关于振动振荡的千万兰的惊讶是，他们首次在Noaa的极端紫外数据中观察到的 - 对于地球地球静止运营环境卫星，其位于近地球空间。特派团从地球的角度研究太阳，收集X射线和极端紫外线辐照度数据 - 随着时间的推移，太阳能量的总量达到了地球的氛围。

这不是Milligan的典型数据集。虽然进入有助于监测地球空间环境中太阳爆发的影响 - 作为空间天气，典型的空间 - 卫星不是最初设计用于检测像这些振荡这样的细节。

在学习太阳耀斑时，Milligan更常用在Sun的大气中的特定活动区域上使用高分辨率数据来研究斑点的物理过程。这通常是必要的，以便放大特定区域的事件 - 否则它们很容易丢失太阳恒定，强烈辐射的背景。

“耀斑本身是非常本地化的，因此对于在太阳常规排放的背景噪声之上被检测到的振荡并在辐照度数据中出现非常引人注目，”毫克说。

以前有振荡的报道，来自太阳的上层大气层的X射线数据，在太阳耀斑期间称为电晕。在这种情况下是独一无二的，即在铬圈的频率下以极端的紫外发射观察到脉冲，在铬圈中，提供有关耀斑的能量如何穿过太阳的大气来传播的更多信息。

为了确保振荡是真实的，毫克和他的同事从NASA的太阳能动力学天文台或SDO上检查了来自其他太阳观测器械的相应数据，其中包括一个也收集了极端紫外线辐照数据，另一个在不同波长中的电晕图像光。他们在这些数据集中发现了完全相同的脉冲，确认它们是在太阳下的源头的现象。他们的调查结果总结在2017年10月9日在天体物理杂志上发表的论文中。

这些振荡对科学家们感兴趣，因为它们可能是一种机制的结果，它耀斑发出能量进入太空 - 我们尚未完全理解的过程。另外，振荡出现在通常用于监测更大空间模式的数据集中的事实表明它们可以在驾驶空间天气效果中发挥作用。

在第二项研究中，科学家调查了地球大气中太阳耀斑和活动之间的联系。该团队发现，在大气的电气化层中脉冲 - 在2016年7月24日，C级耀斑期间称为电离层镜像X射线振荡。C级耀斑具有中低强度，比X斑块弱约100倍。

电离层从地球表面大约30〜600英里的延伸，电离层是变化的大气层的变化区域，这对下面的地球和上面的空间反应。它响应了进入的太阳辐射而膨胀，电离大气气体，并随着带电粒子逐渐重新组合的夜间放松。

特别是，科学家团队 - 由Laura Hayes领导，这是一个太阳能物理学家，即太阳能物理学家，他们在纳斯戈纳，爱尔兰，爱尔兰和她的论文顾问彼得加拉格尔派对纳斯纳戈迪达和三一学院 - 看待电离层最低层，称为D-Region，响应太阳耀斑的脉动。

“这是影响高频通信和导航信号的电离层的区域，”Hayes说。“信号通过D区行进，并且电子密度的变化会影响信号是否被吸收或劣化。”

科学家们使用来自非常低频的数据，或VLF，无线电信号来探测耀斑对D区的影响。这些是从缅因传播并在爱尔兰接收的标准通信信号。更密集的电离层，沿着从信号发射器到其接收器的方式沿着带电粒子纳入带电粒子的更可能。通过监测VLF信号如何从一端传播到另一端，科学家可以映射电子密度的变化。

汇集VLF数据和X射线和极端的紫外线观察以及SDO，该团队发现D区的电子密度与太阳的X射线脉冲在音乐会中脉冲。他们在2017年10月17日在地球物理研究杂志上公布了结果。

“X射线冲击电离层，因为X射线辐射的量正在发生变化，电离层的电离量也变化，”戈德通道太阳能主义者的共同作者“杰克爱尔兰”也是如此。“我们之前看到了X射线振荡，但过去尚未检测到振荡电离层反应。”

海耶斯和她的同事使用了模型来确定在耀斑期间的电子密度变化了多少。响应于进入辐射，它们发现密度在脉冲期间仅在20分钟内增加了多达100倍的时间 - 对于在闪光中不期望振荡信号的科学家们的激动人心观察将在电离层中具有如此明显的效果。通过进一步的研究，团队希望了解电离层在不同时间尺度的X射线振荡以及其他太阳耀斑是否如何诱导这种响应。

“这是一个令人兴奋的结果，显示地球的大气层与太阳X射线变异性比以前认为，”海耶斯说。“现在我们计划进一步探索太阳和地球氛围之间的这种动态关系。”

这两项研究都利用了我们越来越能够从许多有利地点跟踪太阳能活动和太空天气的事实。了解地球影响我们的空间天气需要了解一个动态系统，从而从太阳延伸到我们的高层大气 - 一个系统，只能通过挖掘到整个空间散落的广泛任务中来理解的系统。

刊物：

Ryan O. Milligan等，“在太阳耀斑期间的全盘子排放中的三α分钟振荡检测，”2017年的APJL; DOI：10.3847 / 2041-8213 / AA8F3Alaura A. Hayes等，“地球下电离层的脉动与太阳爆发发射同步”，2017年的JGR; DOI：10.1002 / 2017JA024647