Analyse van zonnestormen, uitgevoerd door een leger van burgerwetenschappers, heeft onderzoekers geholpen bij het bedenken van een nieuwe en nauwkeurigere manier om te voorspellen wanneer de aarde zal worden getroffen door schadelijk ruimteweer. modellen die zijn ontworpen om te voorspellen wanneer coronale massa-ejecties (CME's) - enorme zonne-uitbarstingen die schadelijk zijn voor satellieten en astronauten - op aarde zullen aankomen.

Het team ontdekte dat voorspellingen 20% nauwkeuriger waren, en de onzekerheid werd verminderd met 15%, bij het opnemen van informatie over de grootte en vorm van de CME's in de vrijwilligersanalyse. De gegevens zijn verzameld door duizenden leden van het publiek tijdens de laatste activiteit in het Solar Stormwatch burgerwetenschapsproject, die is bedacht door onderzoekers van Reading en loopt sinds 2010.

De bevindingen ondersteunen de opname van breedveld CME-beeldcamera's aan boord van ruimteweerbewakingsmissies die momenteel worden gepland door instanties zoals NASA en ESA.

Dr. Luke Barnard, ruimteweeronderzoeker bij de afdeling Meteorologie van de Universiteit van Reading, die de studie leidde, zei:"CME's zijn worstvormige klodders bestaande uit miljarden tonnen gemagnetiseerd plasma die met een miljoen mijl per uur uit de atmosfeer van de zon losbarsten. Ze zijn in staat satellieten te beschadigen, elektriciteitsnetten overbelasten en astronauten blootstellen aan schadelijke straling.

"Voorspellen wanneer ze zich op ramkoers met de aarde bevinden, is daarom uiterst belangrijk, maar wordt bemoeilijkt door het feit dat de snelheid en richting van CME's enorm variëren en worden beïnvloed door zonnewind, en ze veranderen voortdurend van vorm terwijl ze door de ruimte reizen.

"Voorspellingen voor zonnestormen zijn momenteel gebaseerd op waarnemingen van CME's zodra ze het oppervlak van de zon verlaten, wat betekent dat ze met een grote mate van onzekerheid komen. De vrijwilligersgegevens boden een tweede fase van observaties op een moment dat de CME meer ingeburgerd was, die een beter idee gaf van de vorm en het traject.

"De waarde van aanvullende CME-waarnemingen toont aan hoe nuttig het zou zijn om camera's aan boord van ruimtevaartuigen op te nemen in toekomstige ruimteweermonitoringsmissies. Nauwkeurigere voorspellingen kunnen catastrofale schade aan onze infrastructuur helpen voorkomen en zelfs levens redden."

In de studie, gepubliceerd in AGU-vooruitgang , de wetenschappers gebruikten een gloednieuw zonnewindmodel, ontwikkeld door Reading co-auteur Professor Mathew Owens, voor de eerste keer om CME-prognoses te maken.

Het vereenvoudigde model kan tot 200 simulaties uitvoeren - vergeleken met ongeveer 20 die momenteel worden gebruikt door complexere modellen - om betere schattingen te geven van de zonnewindsnelheid en de impact ervan op de beweging van CME's, waarvan de meest schadelijke de aarde in 15-18 uur kan bereiken.

Door de openbare CME-waarnemingen toe te voegen aan de voorspellingen van het model, werd een duidelijker beeld verkregen van het waarschijnlijke pad dat de CME door de ruimte zou nemen, het verminderen van de onzekerheid in de prognose. De nieuwe methode zou ook kunnen worden toegepast op andere zonnewindmodellen.

Het Solar Stormwatch-project werd geleid door Reading co-auteur professor Chris Scott. Het vroeg vrijwilligers om de contouren van duizenden eerdere CME's te traceren die zijn vastgelegd door Heliospheric Imagers - specialist, groothoekcamera's - aan boord van twee NASA STEREO-ruimtevaartuigen, die om de zon draaien en de ruimte tussen de zon en de aarde bewaken.

De wetenschappers pasten hun nieuwe voorspellingsmethode retrospectief toe op dezelfde CME's die de vrijwilligers hadden geanalyseerd om te testen hoeveel nauwkeuriger hun voorspellingen waren met de aanvullende waarnemingen.

Het gebruik van de nieuwe methode voor toekomstige voorspellingen van zonnestormen zou een snelle real-time analyse vereisen van de beelden die zijn vastgelegd door de camera van het ruimtevaartuig, die enkele uren of zelfs dagen voor aankomst zou waarschuwen voor een CME die op koers is naar de aarde.