Kosmoseilm, päikesetuulehäired ja raadiosaapad

Päikese- tuul, elektriliselt laetud osakeste voog, mis lähtub Päikese välisest atmosfäärikihist kroonist, kujutab endast ohtu eluvormidele ja elektritehnoloogial põhinevale kaasaegsele inimühiskonnale. Maa magnetväli kaitseb sissetuleva kiirguse eest päikese- tuul, suunates need eemale. Drastiline päikese- Sellised sündmused nagu elektriliselt laetud plasma massiline väljutamine Päikese kroonist tekitavad häireid päikese- tuul. Seetõttu uurige häireid tingimustes päikese- tuul (nn Ruum ilm) on hädavajalik. Coronal Mass Ejection (CME-d), mida nimetatakse ka "päikese- tormid" või"ruum tormid' on seotud päikese- raadio puruneb. Uuring päikese- raadiosaated raadiovaatluskeskustes võivad anda aimu CME-dest ja päikesetuuletingimustest. Esimeses statistilises uuringus (avaldatud hiljuti), mis hõlmas 446 registreeritud IV tüüpi raadiosaadet, mida täheldati viimase päikesetsükli jooksul 24 (iga tsükkel viitab Päikese magnetvälja muutusele iga 11 aasta järel), on leidnud, et enamik pika kestusega IV tüüpi raadiosaatjaid Päikese- Pursketega kaasnes Coronal Mass Ejection (CME) ja häired päikesetuule tingimustes. 

Täpselt nii, nagu mõjutavad tuulehäired Maa ilma, ruum ilmastikku mõjutavad päikesetuule häired. Kuid sarnasus lõpeb siin. Erinevalt Maa tuulest, mis koosneb õhust, mis koosneb atmosfäärigaasidest, nagu lämmastik, hapnik jne, koosneb päikesetuul ülekuumenenud plasmast, mis koosneb elektriliselt laetud osakestest, nagu elektronid, prootonid, alfaosakesed (heeliumioonid) ja rasked ioonid, mis eralduvad pidevalt Päikese atmosfääri igas suunas, sealhulgas Maa suunas.   

Päike on Maa elu jaoks ülim energiaallikas, mistõttu peetakse seda paljudes kultuurides elu andjaks. Kuid on ka teine ​​pool. Päikesetuul, päikeseatmosfäärist lähtuv elektriliselt laetud osakeste (st plasma) pidev voog, ohustab elu Maal. Tänu Maa magnetväljale, mis suunab suurema osa ioniseerivast päikesetuulest eemale (Maalt) ja Maa atmosfäärile, mis neelavad suurema osa ülejäänud kiirgusest, pakkudes kaitset ioniseeriva kiirguse eest. Kuid siin on palju enamat – lisaks ohule bioloogilistele eluvormidele kujutab päikesetuul ohtu ka elektri- ja tehnoloogiapõhisele kaasaegsele ühiskonnale. Elektroonika- ja arvutisüsteemid, elektrivõrgud, nafta- ja gaasijuhtmed, telekommunikatsioon, raadioside, sealhulgas mobiiltelefonivõrgud, GPS, ruum missioonid ja programmid, satelliitside, internet jne – päikesetuule häired võivad seda kõike häirida ja seiskuda¹. Eriti ohus on astronaudid ja kosmoseaparaadid. Varem oli seda mitu juhtumit, näiteks 1989. aasta märtsis Quebeci elektrikatkestusKanadas oli tohutu päikesepõletuse tõttu elektrivõrk tugevasti kahjustatud. Ka mõned satelliidid said kahju. Seetõttu on hädavajalik jälgida päikesetuule tingimusi Maa läheduses - kuidas selle omadused nagu kiirus ja tihedus, magnetväli tugevus ja orientatsioon ning energeetilised osakeste tasemed (st ruum ilm) avaldab mõju eluvormidele ja kaasaegsele inimühiskonnale.  

Nagu "ilmaennustus", saab "ruum ilma ka ennustada? Mis määrab päikesetuule ja selle tingimused Maa läheduses? Kas võivad tekkida tõsised muutused ruum Kas ilm on ette teada, et võtta ennetavaid meetmeid, et minimeerida kahjustavat mõju Maale? Ja miks üldse tekib päikesetuul?   

Päike on kuuma elektriliselt laetud gaasi pall ja seetõttu ei ole sellel kindlat pinda. Fotosfääri kihti käsitletakse päikese pinnana, sest seda saame valgusega jälgida. Fotosfääri all olevad kihid südamiku poole sissepoole on meie jaoks läbipaistmatud. Päikeseatmosfäär koosneb Päikese fotosfääri pinna kohal asuvatest kihtidest. See on Päikest ümbritsev läbipaistev gaasiline halo. Täieliku päikesevarjutuse ajal Maalt paremini vaadatuna on päikeseatmosfääril neli kihti: kromosfäär, päikese üleminekupiirkond, kroon ja heliosfäär.  

Päikesetuul tekib koroonas, päikese atmosfääri teises kihis (väljastpoolt). Corona on väga kuuma plasma kiht. Kui Päikese pinna temperatuur on umbes 6000 K, siis koroona keskmine temperatuur on umbes 1-2 miljonit K. Koronaalse kuumenemise paradoksiks nimetatakse koroona kuumenemise ja päikesetuule kiirenduse mehhanismi ja protsesse väga kõrgeks. suur kiirus ja laienemine planeetidevaheline ruum pole veel hästi aru saanud, ² kuigi hiljutises artiklis on teadlased püüdnud seda lahendada aksioni (hüpoteetilise tumeaine elementaarosakese) päritolu footonite abil ³.  

Aeg-ajalt paiskub koroonast päikeseatmosfääri kõige välimisse kihti (heliosfääri) tohutul hulgal kuuma plasmat. On leitud, et koroona massiväljapaiskumine (CME) põhjustab suuri häireid päikesetuule temperatuuris, kiiruses, tiheduses ja planeetidevaheline magnetväli. Need tekitavad Maa geomagnetväljas tugevaid magnettorme ⁴. Plasma purse koroonast hõlmab elektronide kiirenemist ja laetud osakeste kiirenemine tekitab raadiolaineid. Seetõttu seostatakse koronaalse massi väljaheiteid (CME-d) ka Päikeselt tulevate raadiosignaalide pursetega. ⁵. Seetõttu ruum ilmastikuuuringud hõlmaksid koroonast plasma massilise väljapaiskumise ajastuse ja intensiivsuse uurimist koos sellega seotud päikesepursketega, mis on IV tüüpi raadiosaade, mis kestab kaua (üle 10 minuti).    

Varasemate päikesetsüklite (Päikese magnetvälja perioodiline tsükkel iga 11 aasta järel) esinemist seoses koronaalmassi väljutamisega (CME) on varem uuritud.  

Üks hiljutine Anshu Kumari jt pikaajaline statistiline uuring. Helsingi ülikooli uuringus päikesetsüklis 24 täheldatud raadiosaatest, heidab täiendavat valgust pikaajaliste, laiema sagedusega raadiopurskete (nimetatakse IV tüüpi pursketeks) seostele CME-dega. Meeskond leidis, et umbes 81% IV tüüpi pursetest järgnes koronaalmassi väljutamine (CME). Umbes 19% IV tüüpi pursetest ei kaasnenud CME-sid. Lisaks on ainult 2.2% CME-dest kaasas IV tüüpi raadiosaapad ⁶.  

IV tüüpi pikaajaliste sarikate ja CME-de järkjärguline mõistmine aitab kavandada ja ajastada käimasolevaid ja tulevasi ruum programmid vastavalt, et vähendada nende mõju sellistele missioonidele ja lõpuks eluvormidele ja tsivilisatsioonile Maal. 

***

viited:    

1. Valge SM., nd. Päikeseraadio pursked ja Ruum Ilm. Marylandi ülikool. Internetis saadaval aadressil https://www.nrao.edu/astrores/gbsrbs/Pubs/AJP_07.pdf Juurdepääs 29. Jamaury 2021. 

2. Aschwanden MJ et al 2007. Coronal Heating Paradox. The Astrophysical Journal, 659. köide, number 2. DOI: https://doi.org/10.1086/513070  

3. Rusov VD, Sharph IV et al 2021. Koronaalse kuumenemise probleemi lahendamine aksioni päritolu footonite abil. Physics of the Dark Universe, 31. köide, jaanuar 2021, 100746. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dark.2020.100746  

4. Verma PL., et al 2014. Coronal Mass Ejections and Disturbances in Solar Wind Plasma Parameters in Relation with Geomagnetic Storms. Journal of Physics: konverentsisari 511 (2014) 012060. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/511/1/012060   

5. Gopalswamy N., 2011. Coronal Mass Ejections and Solar Radio Emissions. NASA CDAW andmekeskus. Internetis saadaval aadressil https://cdaw.gsfc.nasa.gov/publications/gopal/gopal2011PlaneRadioEmi_book.pdf Sissepääs 29. jaanuaril 2021.  

6. Kumari A., Morosan DE. ja Kilpua EKJ., 2021. IV tüüpi päikeseraadiopurskete esinemisest päikesetsüklis 24 ja nende seostest koronaalmassi väljutamisega. Avaldatud 11. jaanuaril 2021. The Astrophysical Journal, 906. köide, number 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/abc878  

***