ISRO-ի Mars Orbiter Mission (MOM). Արեգակնային ակտիվության կանխատեսման նոր պատկերացում

Հետազոտողները ուսումնասիրել են Արեգակի պսակի տուրբուլենտությունը՝ օգտագործելով ռադիո ազդանշաններ, որոնք ուղարկվում են Երկիր ծայրահեղ ցածր գնով Mars orbiter երբ Երկիրն ու Mars եղել են Արեգակի հակառակ կողմերում (միակցությունը սովորաբար տեղի է ունենում մոտավորապես երկու տարին մեկ անգամ): Այն ռադիո ազդանշաններ են orbiter անցել է Արեգակի պսակի շրջանով մոտ 10 Rʘ (1 Rʘ = արեգակնային շառավիղներ = 696,340 կմ): Ստացված ազդանշանի հաճախականության մնացորդը վերլուծվել է կորոնալ տուրբուլենտության սպեկտր ստանալու համար: Գտածոները, թվում էր, համահունչ էին Փարքերի in situ բացահայտումներին Արեգակնային Զոնդ. Այս ուսումնասիրությունը շատ էժան հնարավորություն ընձեռեց ուսումնասիրելու դինամիկան պսակային շրջանում (տեղում շատ բարձր գնի բացակայության դեպքում արեգակնային զոնդ) և նոր պատկերացում այն ​​մասին, թե ինչպես է կատարվում տուրբուլենտության հետաքննությունը արեգակնային պսակային շրջան՝ օգտագործելով ռադիոազդանշաններ, որոնք ուղարկվում են ա Mars Երկիր ուղեծիրը կարող է օգնել բարելավելու կանխատեսումը արեգակնային գործունեություն, որը մեծ նշանակություն ունի Երկրի վրա կյանքի ձևերի և քաղաքակրթության համար։ 

The Mars Հնդկական Orbiter Mission (MOM): Տարածություն Հետազոտական ​​կազմակերպություն (ISRO) մեկնարկել է 5 թվականի նոյեմբերի 2013-ին՝ 6 ամիս պլանավորված առաքելության ժամկետով: Այն զգալիորեն գերազանցել է իր կյանքի ժամկետը և ներկայումս գտնվում է ընդլայնված առաքելության փուլում:  

Հետազոտողների խումբն օգտագործել է ռադիոազդանշաններ orbiter ուսումնասիրելու համար արեգակնային պսակը երբ Երկրի և Mars գտնվում էին Արեգակի հակառակ կողմերում: Միացման ժամանակաշրջաններում, որոնք սովորաբար տեղի են ունենում մոտավորապես երկու տարին մեկ անգամ, ուղեծրի ռադիոազդանշանները անցնում են արեգակնային պսակային շրջանը մոտ է 10 Rʘ (1 Rʘ = արեգակնային շառավիղներ = 696,340 կմ) Արեգակի կենտրոնից հելիո-բարձրություն և հնարավորություն է տալիս ուսումնասիրել արեգակնային դինամիկա:  

The արեգակնային Corona-ն այն տարածաշրջանն է, որտեղ ջերմաստիճանը կարող է հասնել մինչև մի քանի միլիոն աստիճան ցուրտ: Արեգակնային քամիները ծագում և արագանում են այս տարածաշրջանում և կլանում միջմոլորակայինները տարածքներ որոնք ձևավորում են մոլորակների մագնիտոսֆերան և ազդում տարածություն եղանակը մերձերկրային միջավայր. Սա ուսումնասիրելը կարևոր հրամայական է¹. Իդեալական տարբերակ կլինի տեղում զոնդ ունենալը, սակայն ռադիոազդանշանների օգտագործումը (որը փոխանցվում է տիեզերանավով և ստացվում Երկիր՝ պսակի շրջանով ճանապարհորդելուց հետո, հիանալի այլընտրանք է:  

Վերջին թերթում² Հրապարակված Monthly Notices of Royal Astronomical Society-ում, հետազոտողները ուսումնասիրել են արեգակնային պսակի տուրբուլենտությունը արեգակնային ցիկլի նվազման փուլում և հայտնում են, որ արևային քամիներն արագանում են, և դրա անցումը ենթալֆվենից սուպերալֆվենիկ հոսքի տեղի է ունենում մոտ 10-15: Rʘ. Նրանք հասնում են հագեցվածության համեմատաբար ավելի ցածր հելիո-բարձրությունների վրա՝ համեմատած արեգակնային բարձր ակտիվության ժամանակաշրջանի հետ: Ի դեպ, այս բացահայտումը կարծես թե հաստատվում է Արեգակնային պսակի ուղղակի դիտարկումով Parker Probe-ի կողմից:³ ինչպես նաեւ.  

Քանի որ արևային պսակը լիցքավորված պլազմային միջավայր է և ունի ներքին տուրբուլենտություն, այն ցրիչ ազդեցություն է թողնում իր միջով անցնող էլեկտրամագնիսական ռադիոալիքների պարամետրերում: Պսակային միջավայրում տուրբուլենտությունը առաջացնում է պլազմայի խտության տատանումներ, որոնք գրանցվում են որպես այդ միջավայրի միջով առաջացող ռադիոալիքների փուլի տատանումներ: Այսպիսով, վերգետնյա կայանում ստացված ռադիոազդանշանները պարունակում են տարածվող միջավայրի ստորագրությունը և սպեկտրային վերլուծվում են միջավայրում տուրբուլենտության սպեկտրը ստանալու համար: Սա հիմք է հանդիսանում պսակային ռադիոձայնային տեխնիկայի համար, որն օգտագործվել է տիեզերանավի կողմից՝ պսակի շրջանները ուսումնասիրելու համար:  

Ազդանշաններից ստացված դոպլերի հաճախականության մնացորդները սպեկտրային վերլուծության են ենթարկվում՝ պսակային տուրբուլենտության սպեկտր ստանալու համար 4-ից 20 Rʘ-ի միջև տատանվող հելիոկենտրոն հեռավորությունների վրա: Սա այն շրջանն է, որտեղ արևային քամին հիմնականում արագանում է: Տուրբուլենտության ռեժիմի փոփոխությունները լավ արտացոլված են ժամանակային հաճախականության տատանումների սպեկտրի սպեկտրային ինդեքսի արժեքներում: Նկատվում է, որ տուրբուլենցիայի հզորության սպեկտրը (հաճախականության տատանումների ժամանակավոր սպեկտր) ավելի ցածր հելիոկենտրոն հեռավորության վրա (<10 Rʘ), հարթվել է ավելի ցածր հաճախականության շրջաններում՝ ավելի ցածր սպեկտրային ինդեքսով, որը համապատասխանում է արևային քամու արագացման շրջանին: Արեգակի մակերևույթին ավելի մոտ սպեկտրային ինդեքսի ավելի ցածր արժեքները ցույց են տալիս էներգիայի մուտքագրման ռեժիմը, որտեղ տուրբուլենտությունը դեռևս թերզարգացած է: Ավելի մեծ հելիոկենտրոն հեռավորությունների համար (> 10Rʘ), կորը թեքվում է 2/3-ին մոտ սպեկտրային ինդեքսով, ինչը վկայում է զարգացած Կոլմոգորովի տիպի տուրբուլենտության իներցիոն ռեժիմների մասին, որտեղ էներգիան փոխադրվում է կասկադի միջոցով:  

Անհանգիստ սպեկտրի ընդհանուր առանձնահատկությունները կախված են այնպիսի գործոններից, ինչպիսիք են արեգակնային ակտիվության ցիկլի փուլը, արևային ակտիվ շրջանների հարաբերական տարածվածությունը և պսակային անցքերը: Այս աշխատանքը, որը հիմնված է MOM տվյալների վրա, հաղորդում է պատկերացում 24-րդ արեգակնային ցիկլի թույլ առավելագույնի մասին, որը գրանցվում է որպես յուրահատուկ արևային ցիկլ՝ ընդհանուր ցածր ակտիվության տեսանկյունից, քան մյուս նախորդ ցիկլերը: 

Հետաքրքիր է, որ այս ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս արևային պսակի շրջանում տուրբուլենտությունը հետազոտելու և վերահսկելու շատ էժան միջոց՝ օգտագործելով ռադիոհնչյունային մեթոդը: Սա կարող է անչափ օգտակար լինել արեգակնային ակտիվության վերաբերյալ ներդիր պահելու համար, որն իր հերթին կարող է վճռորոշ լինել բոլոր կարևոր արևային եղանակի կանխատեսման համար, հատկապես Երկրի մերձակայքում:  

***

Հիշատակում:  

1. Պրասադ Ու., 2021: Տարածություն Եղանակ, արևային քամու խանգարումներ և ռադիոպոռթկումներ: Գիտական ​​եվրոպ. Հրապարակվել է 11 թվականի փետրվարի 2021-ին: Հասանելի է http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/  

2. Ջեյն Ռ., et al 2022. Արեգակնային պսակի դինամիկայի ուսումնասիրություն արևային ցիկլի հետմաքսիմա փուլի ընթացքում 24՝ օգտագործելով S-band ռադիոազդանշանները հնդկական Մարսի ուղեծրի առաքելությունից: Թագավորական աստղագիտական ​​ընկերության ամսական ծանուցումներ, stac056. Ստացված է բնօրինակ ձևով՝ 26 թվականի սեպտեմբերի 2021-ին: Հրապարակված է 13 թվականի հունվարի 2022-ին: DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stac056 

3. J. C. Kasper et al. Parker Solar Probe-ը մտնում է մագնիսական գերակշռող արևային պսակ: Ֆիզ. Լեթ քհնյ. 127, 255101. Ստացված է 31 թվականի հոկտեմբերի 2021-ին: Հրապարակված է 14 թվականի դեկտեմբերի 2021-ին: DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.255101 

***