Дослідники вивчали турбулентність у сонячній короні за допомогою радіо сигнали, що надсилаються на Землю ультра-дешевими березня орбітальний ЛА коли Земля і березня перебували в з’єднанні по різні боки від Сонця (з’єднання зазвичай відбувається приблизно раз на два роки). The радіо сигнали від орбітальний ЛА пройшов через область корони Сонця на близькій відстані 10 Rʘ (1 Rʘ = сонячний радіуси = 696,340 XNUMX км). Залишок частоти отриманого сигналу аналізували для отримання спектру корональної турбулентності. Висновки, здавалося, узгоджуються зі знахідками Паркера на місці Solar Зонд. Це дослідження забезпечило дуже недорогу можливість вивчити динаміку в корональній області (за відсутності дуже високої вартості на місці сонячний зонд) і нове розуміння того, як дослідження турбулентності в сонячний корональної області за допомогою радіосигналів, які посилає a березня орбітальний апарат до Землі може допомогти покращити прогнозування сонячний діяльність, яка має велике значення для форм життя та цивілізації на Землі.
Команда березня Орбітальна місія (MOM) Індії Простір Дослідницька організація (ISRO) був запущений 5 листопада 2013 року із запланованим терміном експлуатації 6 місяців. Він значно перевищив свій термін служби і зараз знаходиться на етапі розширеної місії.
Команда дослідників використовувала радіосигнали від орбітальний ЛА вивчати сонячний корона, коли Земля і березня були по різні боки від Сонця. У періоди з’єднання, які зазвичай відбуваються приблизно раз на два роки, радіосигнали з орбітального апарату перетинають сонячний корональна область наближається до 10 Rʘ (1 Rʘ = сонячний радіуси = 696,340 XNUMX км) геліо-висота від центру Сонця і дає можливість вивчати сонячний динаміки.
Команда сонячний Корона - це область, де температура може досягати кількох мільйонів градусів Цельсія. Сонячні вітри виникають і прискорюються в цьому регіоні та охоплюють міжпланетний пробіли які формують магнітосферу планет і впливають на простір погода навколоземного середовища. Вивчення цього є важливим імперативом1. Наявність зонда на місці було б ідеальним, однак використання радіосигналів (переданих космічними кораблями та отриманих на Землі після подорожі через корональну область є чудовою альтернативою).
У недавній роботі2 опубліковані в Monthly Notices of Royal Astronomical Society, дослідники вивчали турбулентність у сонячній короні під час періоду фази спаду сонячного циклу і повідомляють, що сонячні вітри прискорюються, а його перехід від субальвенічного до суперальвенічного потоку відбувається приблизно за 10-15. Rʘ. Вони досягають насичення на порівняно менших геліовисотах порівняно з періодом високої сонячної активності. До речі, цей висновок, здається, підтверджується прямим спостереженням сонячної корони за допомогою Parker Probe.3 а.
Оскільки сонячна корона є зарядженим плазмовим середовищем і має внутрішню турбулентність, вона вносить дисперсійні ефекти в параметри електромагнітних радіохвиль, що проходять через неї. Турбулентність у корональному середовищі викликає флуктуації щільності плазми, які реєструються як коливання фази радіохвиль, що виходять через це середовище. Таким чином, радіосигнали, отримані на наземній станції, містять сигнатуру середовища, що розповсюджується, і аналізуються спектрально, щоб отримати спектр турбулентності в середовищі. Це лежить в основі техніки коронального радіозондування, яка використовувалася космічним кораблем для дослідження корональних областей.
Залишки доплерівської частоти, отримані з сигналів, аналізуються спектрально, щоб отримати спектр корональної турбулентності на геліоцентричних відстанях у діапазоні від 4 до 20 Rʘ. Це регіон, де сонячний вітер насамперед прискорюється. Зміни режиму турбулентності добре відображаються у значеннях спектрального індексу спектру тимчасових флуктуацій частоти. Помічено, що спектр потужності турбулентності (часовий спектр коливань частоти) на меншій геліоцентричній відстані (<10 Rʘ) вирівнявся в областях з нижчими частотами з нижчим спектральним індексом, який відповідає області прискорення сонячного вітру. Нижчі значення спектрального індексу ближче до поверхні Сонця вказують на режим введення енергії, коли турбулентність ще недостатньо розвинена. Для більших геліоцентричних відстаней (> 10Rʘ) крива стає крутішою зі спектральним індексом, близьким до 2/3, що свідчить про інерційні режими розвиненої турбулентності колмогоровського типу, коли енергія транспортується каскадним шляхом.
Загальні особливості спектру турбулентності залежать від таких факторів, як фаза циклу сонячної активності, відносна поширеність сонячних активних областей і корональні діри. Ця робота, заснована на даних MOM, повідомляє про слабкі максимуми сонячного циклу 24, який записується як своєрідний сонячний цикл з точки зору загальної нижчої активності, ніж інші попередні цикли.
Цікаво, що це дослідження демонструє дуже недорогий спосіб дослідження та моніторингу турбулентності в сонячній корональній області за допомогою методу радіозондування. Це може бути надзвичайно корисним для відстеження сонячної активності, що, у свою чергу, може мати вирішальне значення для прогнозування всіх важливих сонячної погоди, особливо поблизу Землі.
***
Список використаної літератури:
- Прасад У., 2021. Простір Погода, збурення сонячного вітру та радіосплески. Науковий європейський. Опубліковано 11 лютого 2021 р. Доступно за адресою http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/
- Джейн Р., та ін 2022. Дослідження динаміки сонячної корони під час постмаксимумної фази сонячного циклу 24 з використанням радіосигналів S-діапазону з індійської місії орбітального апарату Марса. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, stac056. Отримано в оригінальному вигляді 26 вересня 2021 р. Опубліковано 13 січня 2022 р. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stac056
- J. C. Kasper та ін. Сонячний зонд Parker входить у сонячну корону з магнітним домінуванням. фіз. Преподобний Летт. 127, 255101. Отримано 31 жовтня 2021 р. Опубліковано 14 грудня 2021 р. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.255101
***
