太阳表面的喷发会向地球发射带电粒子云，产生太阳风暴，在其他事情中，可以触发北极地区美丽的北极光。
但风暴也可能对通信和通信的效率产生强烈的影响导航系统在高纬度地区。因此，研究这种现象是很重要的。
来自DTU空间和新布伦瑞克大学(理查德·兰利教授)，美国宇航局喷气推进实验室(阿提拉·科姆贾西博士)和伊利诺伊大学(马克·d·布塔拉博士)的新研究表明，显然，在太阳风暴中有一种令人惊讶的和未知的机制在起作用。在太阳风暴期间，电子的大爆发通常会被送入地球大气层中被称为电离层的部分，电离层从地球上空约80公里处开始。
这种现象尤其发生在高纬度地区．这是因为太阳爆发产生的磁场与地球磁场相干扰。可以这么说，它向上打开，让粒子和电子(否则会被反射)穿透电离层。
这是一个众所周知的现象。但事实证明，电子同时会从大片区域消失，这一点之前没有得到证实。
“我们对2014年北极上空的一场特定太阳风暴进行了广泛的测量，在这里我们发现，从500到1000公里范围内的大量电子实际上是真空清洗的。它发生在一个电子密度大幅增加的区域的南部，被称为补丁，”来自DTU空间的Per Høeg教授说。
该研究结果最近被刊登在著名科学杂志《科学》的头版无线电科学．这一发现是理解太阳风暴及其对地球电离层影响的拼图中的重要一块。
这是一个出乎意料的发现。我们可以看到它的发生，但我们不知道为什么。然而，来自加拿大的其他数据集间接支持了我们的新观测。”Per Høeg说。
磁场的巨大变化
这一现象的解释可能可以在地球磁场远离太阳方向的地磁过程中找到。在太阳风和地球磁场之间的区域，磁场的组成发生了巨大的变化，引发了强大的能量爆发。
Per Høeg说:“这一现象的先兆是太阳表面的一次猛烈喷发——也被称为日冕物质抛射或CME，即热等离子体和气体以粒子、电子和磁场的形式向地球方向喷射。”
2014年2月，在北极上空的电离层发生了地磁太阳风暴，通过卫星和陆基测量站对其进行了测量。除此之外，通过DTU的地磁测量站、全球导航系统GPS以及美国和加拿大的各种卫星，DTU帮助运行格陵兰岛的GPS网络GNET。因此，记录了太阳风暴的大量数据。
这项研究的范围远远超出了太阳风暴中电子被拉出的发现。DTU空间的博士生Tibor Durgonics，新文章的主要作者无线电科学：
“这项研究有两个方面。它可以用于许多实际目的，然后有一个理论部分是关于实现对这些现象的更好的基本理解。
“我们的工作有助于在北极地区电离层风暴期间使航行更可靠。我们的新研究使我们能够确定一些影响卫星导航质量的关键因素，并评估这些因素可能发生的概率。在一个更理论化的层面上，我们已经发现，在太阳风暴期间，电子在电离层中被移除，这与你直觉上预期的相反。”
当太阳爆发产生的磁场撞击地球磁场在电离层，它们的力场是混合的。因此，不稳定的区域——所谓的斑块——在地球的电离层形成，延伸到北极附近的大片区域。当电子速度超过每秒1 000米时，极地冰帽处的斑块面积可能超过500至1 000公里。这就产生了汹涌而来的强大北极光，并创造了动荡的环境。
干扰导航和通信系统
关于太阳风暴的知识很重要，因为通过卫星和无线电与空中信号的通信在社会中发挥着越来越重要的作用。太阳风暴可能会干扰GPS卫星及其信号，使无线电通信失效，并导致大面积的电力中断。
电离层中断的风险是没有常规航班在北极上空飞行的原因之一，尽管这将缩短欧洲和美国之间的航空旅行。格陵兰上空商业航班使用的高频信号在太阳风暴期间会受到干扰。因此，预测和考虑这些情况的能力对该区域未来的商业空中交通很重要。这同样适用于北极的海上交通。
Per Høeg教授希望，在DTU空间进行的工作除了确保更多关于这一现象的知识外，还将有助于通信和导航系统的发展，这些系统可以考虑到太阳风暴期间的条件，以确保在极地帽区域的安全飞行和航行。
DTU空间公司目前正在参与欧空局和欧盟地平线2020计划下的几个研究项目，该项目开发的系统可以处理空间天气和空间环境的条件太阳风暴航空和海上交通条件等。
了下:航空+国防
