太阳风模型的主要差异

在“天体物理学杂志”上发表的这项研究中，UNH空间科学中心物理研究助理教授DanielVerscharen在测量太阳风中湍流的行为时比较了两种常用的理论描述，即动力学理论与磁流体动力学(MHD)。。动力学理论将太阳风视为快速移动的粒子的组合，并使用非常复杂的数学方法，在复杂的超级计算机上进行评估时需要很长的时间。第二种描述MHD将太阳风视为流体或类似气体，并且计算起来要复杂得多。令人惊讶的是，该研究表明MHD是一种计算速度更快的模型，能够提供更精确的预测。

“我们的研究发现，使用哪种型号会产生巨大的差异，”Verscharen说。“我们发现更快速的计算MHD模型实际上可以捕获一些太阳风行为比预期更好。这对太阳风建模师来说是非常重要的结果，因为根据第一原则，它可能证明MHD的应用是合理的。和观察。“

为了证明他的理论，Verscharen从伦敦帝国理工学院的研究合着者ChristopherChen和伦敦大学学院的RobertWicks那里收集了目前正在太阳风中运行的WIND太空船的数据。在将理论与实际航天器数据进行比较后，研究小组发现他们正在研究的扰动类型比具有无碰撞粒子的动力学介质更像流体。这是出乎意料的，因为他们认为动力学理论在太阳风的稀释或稀薄气体中应该能更好地发挥作用。

这一发现可能会为需要不断模拟太阳风的机构(如美国宇航局)预测空间天气提供更有效的方法。严重的太空天气可能导致卫星和通信故障，GPS丢失，停电，甚至可能对商业航空公司和太空飞行产生影响。为了预测太阳风等离子体和高能粒子可能对这些系统产生的影响，建模者目前运行不同的计算机模拟并比较结果。Verscharen和他的团队认为，他们的研究结果可以帮助制定一套标准，以确定哪种类型的建模最适合他们在特定情况下的预测工作。

“如果太阳风参数是某种方式，他们可以使用MHD建模，如果没有，他们可能更好地进行基于动力学理论的模拟，”Verscharen说。“它只是提供一种更有效的方法来预测太空天气和太阳风。”

仍然不明白为什么太阳风表现得像流体。研究人员希望未来的研究能够确定在哪种条件下太阳风可以用MHD模拟为流体，并且何时需要动力学模型。

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