太阳耀斑总是向科学家们展示一种天文现象，这种现象在视觉上令人着迷，但在试图确定它们如何以及为什么会形成和发生时，同样令人迷惑不解。现在，由美国国家大气研究中心(NCAR)和洛克希德·马丁太阳和天体物理实验室领导的一组科学家开发了一个单一的、内聚的计算机模型来模拟太阳耀斑的整个生命周期。
这项全面的新模拟追踪了耀斑最初的形成过程，从太阳表面下数千公里的能量积累，到纠缠的磁力线的出现，再到明亮的闪光中能量的爆炸释放。该模型以比以前更真实的方式捕捉到太阳耀斑的形成，并包括已知与耀斑相关的光发射光谱。
这一成就详细记载在日记中自然天文学，可以为未来的太阳模型奠定基础，以真实地模拟太阳自身的实时天气，包括太阳黑子的出现，这有时会产生耀斑和日冕物质抛射。这些火山喷发会对地球产生广泛的影响，从扰乱电网和通信网络，到破坏卫星和危及宇航员。
Mark张说:“这项工作使我们能够解释为什么耀斑不是在单个波长，而是在可见波长，在紫外线和极紫外线波长，以及x射线中看起来是这样的。”他是洛克希德·马丁太阳和天体物理实验室的物理学家，也是斯坦福大学的访问学者。“我们正在解释太阳耀斑的多种颜色。”
在新的研究中，科学家们必须建立一个可以延伸到太阳多个区域的太阳模型，捕捉每个区域复杂而独特的物理行为。
由此产生的模型从对流带的上部开始——大约在太阳表面下1万公里处——通过太阳表面上升，并向外推4万公里进入太阳大气层，即日冕。在整个模型中，太阳的气体密度、压力和其他特征的差异是巨大的(见视频)。
为了成功模拟太阳耀斑从出现到能量释放的过程，科学家们需要在模型中添加详细的方程，使每个区域能够以现实的方式对太阳耀斑的演化做出贡献。但他们也必须小心，不要让模型变得太复杂，以至于在可用的超级计算资源下无法运行。
NCAR的科学家Matthias Rempel说:“我们的模型涵盖了很大范围的物理条件，这使得它非常具有挑战性。”“这种现实主义需要创新的解决方案。”
为了应对这些挑战，Rempel借鉴了研究地球和其他行星磁层的研究人员在历史上使用过的一种数学方法。这项技术使科学家们能够在不降低精确度的情况下压缩层间时间尺度的差异，使研究小组能够创建一个既真实又高效的模型。
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