研究人员首次基于卫星观测数据构建了太阳内部磁场的三维图谱。该磁场被认为是太阳活动的根本驱动力。相关研究发表在《天体物理学快报》（The Astrophysical Journal Letters）上，研究团队称，这一方法有望提升对太阳周期以及可能影响卫星与电网的空间天气事件的预测能力。

太阳的“磁性层”

研究指出，太阳不仅是由氢和氦构成的高温气体球体，也是一颗具有强磁性的恒星。太阳表面之下存在与磁场相关的结构与过程，驱动从太阳黑子到向太空喷发的强烈耀斑等多种现象。由于太阳风暴可能对地球相关系统造成干扰，了解太阳内部磁场的演化被视为改进空间天气预报的重要环节。

由于太阳内部无法被直接观测，过去研究多依赖基于简化假设的模型。为提高对内部过程的刻画能力，印度研究人员将长达30年的每日卫星磁场图（1996年至2025年）输入一个三维“太阳发电机”模型。该模型用于描述产生太阳磁场的物理过程。研究团队表示，通过同化真实观测数据，模型能够追踪磁场在太阳表面以下更深处的运动，而这些区域卫星观测无法直接穿透。

与观测高度吻合并再现关键特征

为验证模型可靠性，研究人员利用该模型重现1996年至2025年间的太阳周期（太阳磁活动的11年周期），并将模拟结果与实际卫星观测进行对比。研究称，模型输出与卫星数据高度一致。

研究还显示，模型捕捉到了太阳黑子从高纬度向赤道迁移的过程。研究人员指出，这一迁移特征具有重要意义，因为它通常被视为太阳周期接近峰值的信号之一。

预测测试显示可提前3至4年给出关键特征

在预测能力测试中，研究人员在某一时间点停止继续输入观测数据，转而让模型对后续演化进行预测。结果显示，模型能够提前三到四年准确预测太阳周期的关键特征。

研究团队在论文中写道，通过将观测数据同化进三维发电机模型，该方法“为未来在时间和纬度上预测活跃区的出现及太阳周期的细节铺平了道路”。研究认为，这一进展有助于更接近实时地理解太阳表面深处的变化，从而为潜在的基础设施中断风险提供更充分的准备，并加强对通信与导航卫星的保护。