Rannsakendur hafa rannsakað ókyrrð í kórónu sólar með því að nota útvarp merki send til jarðar með ofur-lágmarkskostnaði mars sporbraut þegar jörðin og mars voru í samtengingu á gagnstæðum hliðum sólarinnar (samtengingin gerist venjulega einu sinni á u.þ.b. tveimur árum). The útvarp merki frá sporbraut hafði farið í gegnum kórónusvæði sólar í náinni fjarlægð 10 Rʘ (1 Rʘ = sól radíus = 696,340 km). Tíðnileifar móttekins merkis voru greind til að fá kransæðaróf. Niðurstöðurnar virtust vera í samræmi við niðurstöður Parker á staðnum Sól Rannsaka. Þessi rannsókn gaf mjög litlum tilkostnaði tækifæri til að rannsaka gangverki á kransæðasvæði (ef ekki er um mjög háan kostnað á staðnum sól rannsaka) og nýja innsýn í hvernig rannsókn á ókyrrð í sól kransæðasvæði með útvarpsmerkjum sem send eru af a mars sporbraut til jarðar getur hjálpað til við að bæta spá um sól starfsemi sem hefur mikla þýðingu fyrir lífsform og siðmenningu á jörðinni.
The mars Orbiter Mission (MOM) Indian Space Rannsóknarstofnun (ISRO) var hleypt af stokkunum 5. nóvember 2013 með fyrirhugaðan líftíma verkefnisins í 6 mánuði. Það hefur farið langt fram úr líftíma sínum og er nú í lengri verkefnisfasa.
Hópur vísindamanna notaði útvarpsmerki frá sporbraut að rannsaka sól corona þegar jörðin og mars voru sitt hvoru megin við sólina. Á samtengingartímabilum, sem venjulega gerast einu sinni á u.þ.b. tveimur árum, fara útvarpsmerki frá brautinni í gegnum sól kransæðasvæði allt að 10 Rʘ (1 Rʘ = sól radíus = 696,340 km) helio-hæð frá miðju sólar og gefur tækifæri til að læra sól gangverk.
The sól Corona er svæðið þar sem hitastigið getur verið allt að nokkrar milljónir gráður á Celsíus. Sólvindarnir eiga uppruna sinn og hraða á þessu svæði og gleypa milli plánetunnar rými sem móta segulhvolf reikistjarna og hafa áhrif á pláss veður nálægt jörðu umhverfi. Að kynna sér þetta er mikilvægt skilyrði1. Að vera með rannsaka á staðnum væri tilvalin en notkun útvarpsmerkja (send með geimförum og móttekin á jörðinni eftir að hafa ferðast um kórónusvæðið er frábær valkostur.
Í nýútkomnu blaði2 birt í Monthly Notices of Royal Astronomical Society rannsökuðu rannsakendur ókyrrðina á sólkórónusvæðinu á skeiði með minnkandi fasa sólarhringsins og greindu frá því að sólvindar hraðar og umskipti hans úr undir-alfvenic til super-alfvenic flæði á sér stað um 10-15. Rʘ. Þeir ná mettun í tiltölulega lægri helio-hæð miðað við mikla sólvirkni. Tilviljun virðist þessi niðurstaða vera studd af beinni athugun Parker Probe á sólkórónu.3 eins og heilbrigður.
Þar sem sólkórónan er hlaðinn plasmamiðill og hefur innri ókyrrð, kynnir hún dreifiáhrif í breytur rafsegulútvarpsbylgna sem ferðast um hana. Órói í kransæðamiðlinum veldur sveiflum í plasmaþéttleika sem skráist sem sveiflur í fasa útvarpsbylgna sem koma fram í gegnum þann miðil. Þannig innihalda útvarpsmerki sem berast í jarðstöðinni merki útbreiðslumiðils og eru litrófsgreind til að fá ókyrrófsróf í miðlinum. Þetta er grunnurinn að útvarpshljóðtækni sem geimfarið hefur notað til að rannsaka kórónusvæði.
Doppler tíðni leifar sem fengnar eru úr merkjum eru litrófsgreindar til að fá kransóróeróf á heliocentric fjarlægð á bilinu 4 og 20 Rʘ. Þetta er svæðið þar sem sólvindi verður fyrst og fremst hraðað. Breytingarnar á óróafyrirkomulagi endurspeglast vel í litrófsvísitölum tímatíðnissveiflrófsins. Það er tekið fram að ókyrrðsaflsróf (tímaróf tíðnisveiflna) í lægri helíómiðju fjarlægð (<10 Rʘ), hefur flatnað á lægri tíðnisvæðum með lægri litrófsstuðul sem samsvarar hröðunarsvæði sólvinds. Lægri litrófsstuðull nær yfirborði sólarinnar táknar orkuinntakskerfið þar sem ókyrrð er enn vanþróuð. Fyrir stærri heliocentric vegalengdir (> 10Rʘ), fer ferillinn bratta með litrófsstuðul nálægt 2/3, sem er vísbending um tregðukerfi þróaðrar Kolmogorov-gerð ókyrrðar þar sem orka er flutt í gegnum fossa.
Heildareiginleikar óróleikarófsins eru háðir þáttum eins og fasi sólvirknihringsins, hlutfallslegu útbreiðslu sólvirkra svæða og kransholum. Þessi vinna sem byggir á MOM gögnum gefur innsýn í veikt hámark sólarhrings 24, sem er skráð sem sérkennilegur sólarhringur hvað varðar heildar minni virkni en aðrar fyrri lotur.
Athyglisvert er að þessi rannsókn sýnir fram á mjög ódýra leið til að rannsaka og fylgjast með ókyrrð á sólkórónusvæðinu með því að nota útvarpsmælingaraðferð. Þetta getur verið gríðarlega gagnlegt til að fylgjast með sólvirkni sem aftur getur skipt sköpum við að spá fyrir um allt mikilvægt sólveður sérstaklega í nágrenni jarðar.
***
Tilvísanir:
- Prasad U., 2021. Space Veður, truflanir á sólvindi og útvarpshrun. Vísindaleg Evrópu. Birt 11. febrúar 2021. Fæst á http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/
- Jain R., et al 2022. Rannsókn á gangverki kórónu sólar á eftirhámarksfasa sólarhringsins 24 með því að nota S-band útvarpsmerki frá indverska Mars sporbrautinni. Mánaðarlegar tilkynningar frá Konunglega stjörnufræðifélaginu, stac056. Móttekin í upprunalegu formi 26. september 2021. Birt 13. janúar 2022. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stac056
- J. C. Kasper o.fl. Parker sólkönnuður fer inn í segulmagnaða sólkórónu. Phys. Séra Lett. 127, 255101. Móttekin 31. október 2021. Birt 14. desember 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.255101
***
