Teadlased on uurinud Päikese krooni turbulentsi kasutades raadio üliodavate seadmete poolt Maale saadetud signaalid Marss orbiit kui Maa ja Marss olid ühenduses Päikese vastaskülgedel (konjunktsioon toimub tavaliselt kord umbes kahe aasta jooksul). The raadio signaale orbiit oli läbinud Päikese kroonipiirkonna 10 Rʘ (1 Rʘ = päikese- raadius = 696,340 XNUMX km). Koronaalse turbulentsi spektri saamiseks analüüsiti vastuvõetud signaali sageduse jääki. Leiud tundusid olevat kooskõlas Parkeri in situ leidudega Päikese- Sond. See uuring andis väga odava võimaluse uurida koronaalpiirkonna dünaamikat (väga kõrgete kulude puudumisel in situ päikese- sond) ja uus ülevaade turbulentsi uurimisest päikese- koronaalpiirkond, kasutades raadiosignaale, mida saadab a Marss Maale tiirlemine võib aidata ennustada päikese- tegevus, millel on suur tähtsus Maa eluvormide ja tsivilisatsiooni jaoks.
. Marss India Orbiter Mission (MOM). Ruum Teadusorganisatsioon (ISRO) käivitati 5. novembril 2013 kavandatud missiooni kestusega 6 kuud. See on oma eluea palju ületanud ja on praegu pikendatud missioonifaasis.
Teadlaste meeskond kasutas raadiosignaale orbiit uurida päikese- koroona kui Maa ja Marss asusid Päikese vastaskülgedel. Konjunktsiooniperioodidel, mis juhtub tavaliselt kord ligikaudu kahe aasta jooksul, läbivad orbiidi raadiosignaalid päikese- koronaalpiirkond nii lähedal kui 10 Rʘ (1 Rʘ = päikese- raadius = 696,340 XNUMX km) heliokõrgus Päikese keskpunktist ja annab võimaluse õppida päikese- dünaamika.
. päikese- koroona on piirkond, kus temperatuur võib ulatuda mitme miljoni kraadini. Päikesetuuled tekivad ja kiirenevad selles piirkonnas ning neelavad planeetidevahelisi piirkondi tühikud mis kujundavad planeetide magnetosfääri ja mõjutavad ruum ilm maalähedane keskkond. Selle uurimine on oluline kohustus1. Ideaalne oleks in situ sondi olemasolu, kuid raadiosignaalide kasutamine (mis edastatakse kosmoselaevade poolt ja võetakse vastu pärast koronaalpiirkonna läbimist on suurepärane alternatiiv).
Värskes paberil2 Ajakirjas Monthly Notices of Royal Astronomical Society avaldatud teadlased uurisid turbulentsi päikese koronaalses piirkonnas päikesetsükli langusfaasi perioodil ja teatavad, et päikesetuuled kiirenevad ja selle üleminek subalfveenilisest voolust superalfveeni voolule toimub umbes 10.–15. Rʘ. Nad saavutavad küllastumise suhteliselt madalamal heliokõrgusel võrreldes kõrge päikeseaktiivsuse perioodiga. Muide, seda järeldust näib toetavat Parker Probe'i otsene Solar Corona vaatlus3 samuti.
Kuna päikesekroon on laetud plasmakeskkond ja sellel on sisemine turbulents, avaldab see seda läbivate elektromagnetiliste raadiolainete parameetrites hajutavat mõju. Koronaalses keskkonnas esinev turbulents põhjustab plasma tiheduse kõikumisi, mis registreeritakse kõikumistena läbi selle keskkonna tekkivate raadiolainete faasis. Seega sisaldavad maapealses jaamas vastuvõetud raadiosignaalid leviva kandja signatuuri ja neid analüüsitakse spektraalselt, et tuletada keskkonna turbulentsispekter. See on aluseks koronaalsele raadiohelitehnikale, mida kosmoseaparaat on koronaalsete piirkondade uurimiseks kasutanud.
Signaalidest saadud Doppleri sageduse jääke analüüsitakse spektraalselt, et saada koronaalse turbulentsi spekter heliotsentrilistel kaugustel vahemikus 4 kuni 20 Rʘ. See on piirkond, kus päikesetuul peamiselt kiireneb. Turbulentsirežiimi muutused kajastuvad hästi ajalise sageduse kõikumise spektri spektraalindeksi väärtustes. On täheldatud, et turbulentsi võimsusspekter (sageduse kõikumiste ajaline spekter) madalamal heliotsentrilisel kaugusel (<10 Rʘ) on lamenenud madalamate sageduste piirkondades, millel on madalam spektraalindeks, mis vastab päikesetuule kiirenduse piirkonnale. Madalamad spektraalindeksi väärtused Päikese pinnale lähemal tähistavad energia sisendrežiimi, kus turbulents on veel vähearenenud. Suuremate heliotsentriliste vahemaade (> 10Rʘ) korral on kõver järsem, spektraalindeksiga on ligi 2/3, mis näitab arenenud Kolmogorovi-tüüpi turbulentsi inertsiaalseid režiime, kus energia transporditakse kaskaadi kaudu.
Turbulentsispektri üldised omadused sõltuvad sellistest teguritest nagu päikese aktiivsustsükli faas, päikese aktiivsete piirkondade suhteline levimus ja koronaavad. See MOM-i andmetel põhinev töö annab ülevaate päikesetsükli 24 nõrkadest maksimumidest, mis on registreeritud omapärase päikesetsüklina üldise madalama aktiivsuse poolest kui teised varasemad tsüklid.
Huvitaval kombel näitab see uuring väga odavat viisi päikese koronaalse piirkonna turbulentsi uurimiseks ja jälgimiseks raadiohelimeetodi abil. See võib olla tohutult abiks päikese aktiivsuse jälgimisel, mis omakorda võib olla otsustava tähtsusega kõigi oluliste päikeseilmade ennustamisel, eriti Maa läheduses.
***
viited:
- Prasad U., 2021. Ruum Ilm, päikesetuule häired ja raadiopursked. Teaduslik eurooplane. Avaldatud 11. veebruaril 2021. Saadaval aadressil http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/
- Jain R., et al 2022. Uuring päikese koronaalse dünaamika kohta päikesetsükli 24 maksimumijärgses faasis, kasutades India Marsi orbiidimissiooni S-riba raadiosignaale. Kuningliku astronoomiaühingu igakuised teated, stac056. Algsel kujul saabunud 26. septembril 2021. Avaldatud 13. jaanuaril 2022. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stac056
- J. C. Kasper jt. Parkeri päikesesond siseneb magnetiliselt domineerivasse päikesekoroonasse. Phys. Rev. Lett. 127, 255101. Saabunud 31. oktoobril 2021. Avaldatud 14. detsembril 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.255101
***
