Die navorsers het die onstuimigheid in Son se korona bestudeer met behulp van radio seine gestuur na die aarde deur die ultra-lae-koste Mars wenteltuig wanneer die Aarde en Mars was in konjunksie aan die teenoorgestelde kante van die Son (die konjunksie vind gewoonlik een keer in ongeveer twee jaar plaas). Die radio seine van die wenteltuig het deur die korona-gebied van Son gegaan op 'n kort afstand van 10 Rʘ (1 Rʘ = sonkrag radius = 696,340 XNUMX km). Die frekwensieresidu van die ontvangde sein is ontleed om koronale turbulensiespektrum te verkry. Die bevindinge het gelyk of dit ooreenstem met in-situ bevindinge van Parker Solar Ondersoek. Hierdie studie het 'n baie lae-koste geleentheid gebied om dinamika in koronale streek te bestudeer (in afwesigheid van 'n baie hoë koste in-situ sonkrag sonde) en 'n nuwe insig in hoe ondersoek van turbulensie in sonkrag koronale streek met behulp van radioseine wat deur a Mars wentelbaan na die aarde kan help om voorspelling van te verbeter sonkrag aktiwiteit wat van groot betekenis is vir lewensvorme en die beskawing op Aarde.
Die Mars Orbiter Mission (MOM) van Indiër ruimte Navorsingsorganisasie (ISRO) is op 5 November 2013 van stapel gestuur met 'n beplande sendingleeftyd van 6 maande. Dit het sy leeftyd ver oortref en is tans in die verlengde sendingfase.
'n Span navorsers het radioseine van die wenteltuig om die sonkrag korona wanneer die Aarde en Mars was aan weerskante van die Son. Gedurende die periodes van konjunksie, wat gewoonlik een keer in ongeveer twee jaar plaasvind, kruis radioseine van die wentelbaan deur die sonkrag koronale streek so naby as 10 Rʘ (1 Rʘ = sonkrag radius = 696,340 XNUMX km) helio-hoogte vanaf die middelpunt van Son en bied geleenthede om te studeer sonkrag dinamika.
Die sonkrag korona is die streek waar temperatuur so hoog as 'n paar miljoen grade Celsius kan wees. Die sonwinde ontstaan en versnel in hierdie streek en verswelg interplanetêr ruimtes wat die magnetosfeer van planete vorm en die ruimte weer naby-aarde omgewing. Om dit te bestudeer is 'n belangrike noodsaaklikheid1. Om 'n in-situ-sonde te hê sal 'n ideale gebruik wees, maar die gebruik van radioseine (wat deur ruimtetuie uitgesaai word en by die Aarde ontvang word nadat hulle deur die koronale gebied gereis het, bied 'n uitstekende alternatief.
In die onlangse koerant2 gepubliseer in die Monthly Notices of Royal Astronomical Society, het die navorsers die turbulensie in die sonkoronale streek bestudeer gedurende 'n tydperk van dalende fase van sonsiklus en rapporteer dat sonwinde versnel en die oorgang daarvan van subalfveniese na super-alfveniese vloei plaasvind rondom 10-15 Rʘ. Hulle bereik versadiging op 'n betreklik laer helio-hoogtes in vergelyking met hoë sonaktiwiteitsperiode. Terloops, hierdie bevinding blyk te word ondersteun deur die direkte waarneming van Solar Corona deur Parker Probe3 as well.
Aangesien die sonkorona 'n gelaaide plasmamedium is en intrinsieke turbulensie het, stel dit verspreide effekte in parameters van elektromagnetiese radiogolwe wat daardeur beweeg. Turbulensie in die koronale medium produseer fluktuasies in plasmadigtheid wat geregistreer word as fluktuasies in die fase van radiogolwe wat deur daardie medium opkom. Dus, radioseine wat by die grondstasie ontvang word, bevat die handtekening van voortplantingsmedium en word spektraal ontleed om turbulensiespektrum in die medium af te lei. Dit vorm die basis van die koronale radioklanktegniek wat deur die ruimtetuig gebruik is om koronale streke te bestudeer.
Doppler frekwensieresidue verkry vanaf seine word spektraal geanaliseer om koronale turbulensiespektrum te verkry op heliosentriese afstande wat wissel tussen 4 en 20 Rʘ. Dit is die streek waar sonwind hoofsaaklik versnel word. Die veranderinge in turbulensie regime word goed weerspieël in spektrale indeks waardes van die temporele frekwensie fluktuasie spektrum. Daar word waargeneem dat turbulensiekragspektrum (temporele spektrum van frekwensieskommelings) by 'n laer heliosentriese afstand (<10 Rʘ), afgeplat het by laerfrekwensiestreke met 'n laer spektrale indeks wat ooreenstem met sonwindversnellinggebied. Laer spektrale indekswaardes nader aan die Son se oppervlak dui op die energie-invoerregime waar turbulensie steeds onderontwikkel is. Vir groter heliosentriese afstande (> 10Rʘ), word die kurwe steiler met spektrale indeks naby aan 2/3, wat 'n aanduiding is van traagheidsregimes van ontwikkelde Kolmogorov-tipe turbulensie waar energie deur kaskade vervoer word.
Die algehele kenmerke van die turbulensiespektrum hang af van faktore soos die fase van die sonaktiwiteitsiklus, die relatiewe voorkoms van sonkragaktiewe streke en koronale gate. Hierdie werk gebaseer op MOM-data gee 'n insig in die swak maksima van sonsiklus 24, wat aangeteken word as 'n eienaardige sonsiklus in terme van algehele laer aktiwiteit as ander vorige siklusse.
Interessant genoeg demonstreer hierdie studie 'n baie laekoste manier om turbulensie in die sonkoronale streek te ondersoek en te monitor deur die gebruik van radioklankmetode. Dit kan uiters nuttig wees om 'n dop te hou oor sonaktiwiteit, wat op sy beurt deurslaggewend kan wees om alle belangrike sonweer te voorspel, veral in die omgewing van die Aarde.
***
Verwysings:
- Prasad U., 2021. ruimte Weer, sonwindversteurings en radiobarste. Wetenskaplike Europese. Gepubliseer 11 Februarie 2021. Beskikbaar by http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/
- Jain R., et al 2022. 'n Studie oor die sonkoronale dinamika tydens die post-maksima fase van die sonsiklus 24 met behulp van S-band radioseine van die Indiese Mars wentelbaan sending. Maandelikse kennisgewings van die Royal Astronomical Society, stac056. Ontvang in oorspronklike vorm 26 September 2021. Gepubliseer 13 Januarie 2022. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stac056
- J. C. Kasper et al. Parker-sonsonde gaan die magneties oorheersde sonkorona binne. Fis. Ds Lett. 127, 255101. Ontvang 31 Oktober 2021. Gepubliseer 14 Desember 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.255101
***
