如果你覺得「太陽風暴提前預警」只是科幻電影裏的橋段,那這次NASA可能要用實打實的數據打破你的認知。北京時間近日,NASA的PUNCH(日冕與日球層統一偏振成像儀)任務團隊宣佈了一項突破性成果:他們首次藉助連續追蹤的太陽觀測影像,將一次日冕物質拋射(CME)抵達地球的時間,預測精度控制在了短短30分鐘以內。這一結果已在「空間研究委員會科學大會」上公布,相關論文正在《空間天氣》(Space Weather)期刊接受同行評審。
太陽打了個「噴嚏」,地球要提前多久做準備?
太陽風暴的「元兇」,是一種被稱為日冕物質拋射的現象,太陽表面猛烈噴出大量帶電等離子體和磁場物質,如果這團物質恰好朝地球方向襲來,就可能擾亂電網、干擾衛星通信,甚至威脅在軌航天員的安全。
過去幾十年裏,預測這類拋射何時抵達地球,一直是空間天氣領域最棘手的難題之一。原因很簡單:科學家們此前只能觀測到日冕物質拋射離開太陽後大約五分之一路程的影像,剩下大部分「旅途」完全是黑箱,只能靠模型去「猜」。
PUNCH:給太陽風暴裝上「全程跟拍」攝像機
這一局面在2025年被徹底改變。PUNCH任務由四顆低地球軌道衛星組成,能夠對內太陽系進行連續的三維觀測,每四分鐘就生成一幀新影像,相當於給日冕物質拋射的整個「奔跑路線」配上了一台不間斷跟拍的攝像機。有了這樣寬廣的視野,科學家如今幾乎可以將這些太陽噴發物一路追蹤到地球附近,而不再只是看到開頭就「斷片」。
PUNCH項目首席科學家、位於科羅拉多州博爾德的西南研究院太陽系科學與探索部的Craig DeForest這樣評價這次的結果:
「我們原本就認為PUNCH會在這方面表現不錯,但沒想到結果如此驚豔。打個比方,這可能相當於空間天氣預報領域從蒸汽機時代一步跨入了現代內燃機時代。」
一次「回顧性考試」,交出10倍精度的答卷
為了檢驗新方法的實際效果,研究團隊選取了2025年5月31日從太陽噴發的一次日冕物質拋射事件,用PUNCH記錄下的連續影像「回放」整個過程,反過來測試預報模型能有多準。