The researchers have studied the turbulence in Sun’s corona using راديو signals sent to Earth by the ultra-low-cost المريخ المسبار عندما الارض و المريخ were in conjunction on the opposite sides of the Sun (the conjunction usually happens once in approximately two years). The راديو إشارات من المسبار had passed through the corona region of Sun at a close distance of 10 Rʘ (1 Rʘ = شمسي radii = 696,340 km). The frequency residual of the received signal was analyzed to obtain coronal turbulence spectrum. The findings seemed to be consistent with in-situ findings of Parker الطاقة الشمسية Probe. This study provided a very low-cost opportunity to study dynamics in coronal region (in absence of a very high cost in-situ شمسي probe) and a new insight into how investigation of turbulence in شمسي coronal region using radio signals sent by a المريخ orbiter to Earth can help improve prediction of شمسي activity which is of great significance for life forms and the civilization on Earth.
• المريخ Orbiter Mission (MOM) of Indian الفضاء منظمة بحثية (إيسرو) تم إطلاقه في 5 نوفمبر 2013 بمهمة مخطط لها مدتها 6 أشهر. لقد تجاوز عمره الافتراضي بكثير وهو حاليًا في مرحلة المهمة الممتدة.
استخدم فريق من الباحثين إشارات الراديو من المسبار لدراسة شمسي corona when the Earth and المريخ were on opposite sides of the Sun. During the periods of conjunction, which usually happen once in approximately two years, radio signals from the orbiter cross through the شمسي coronal region as close as 10 Rʘ (1 Rʘ = شمسي radii = 696,340 km) helio-altitude from the center of Sun and gives opportunities to study شمسي ديناميات.
• شمسي corona is the region where temperature can be as high as several million degrees centigrade. The solar winds originate and accelerate in this region and engulf interplanetary المساحات which shape the magnetosphere of planets and affect the الفضاء weather near-Earth environment. Studying this is an important imperative1. سيكون وجود مسبار في الموقع مثاليًا ، ولكن استخدام إشارات الراديو (التي يتم إرسالها عن طريق المركبات الفضائية واستقبالها على الأرض بعد السفر عبر المنطقة الإكليلية توفر بديلاً ممتازًا.
في الورقة الأخيرة2 نشر في الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية ، درس الباحثون الاضطراب في منطقة التاج الشمسي خلال فترة انخفاض الدورة الشمسية وذكروا أن الرياح الشمسية تتسارع وانتقالها من التدفق تحت اللوح إلى التدفق الفائق يحدث حوالي 10-15 Rʘ. يحققون التشبع عند ارتفاعات منخفضة نسبيًا مقارنة بفترة النشاط الشمسي المرتفعة. بالمناسبة ، يبدو أن هذه النتيجة مدعومة بالمراقبة المباشرة لـ Solar Corona بواسطة Parker Probe3 كذلك.
نظرًا لأن الإكليل الشمسي عبارة عن وسط بلازما مشحون وله اضطراب جوهري ، فإنه يقدم تأثيرات تشتت في معلمات موجات الراديو الكهرومغناطيسية التي تنتقل عبرها. ينتج عن الاضطراب في الوسط الإكليلي تقلبات في كثافة البلازما يتم تسجيلها كتقلبات في طور الموجات الراديوية الخارجة من خلال هذا الوسط. وبالتالي ، تحتوي الإشارات الراديوية المستلمة في المحطة الأرضية على توقيع وسيط الانتشار ويتم تحليلها طيفيًا لاشتقاق طيف الاضطراب في الوسط. يشكل هذا أساس تقنية السبر الراديوي الإكليلي التي استخدمتها المركبة الفضائية لدراسة مناطق الإكليل.
يتم تحليل بقايا تردد دوبلر التي تم الحصول عليها من الإشارات بشكل طيفي للحصول على طيف الاضطراب الإكليلي على مسافات مركزية للشمس تتراوح بين 4 و 20 Rʘ. هذه هي المنطقة التي يتم فيها تسريع الرياح الشمسية بشكل أساسي. تنعكس التغييرات في نظام الاضطراب بشكل جيد في قيم المؤشر الطيفي لطيف تذبذب التردد الزمني. يُلاحظ أن طيف القدرة المضطربة (الطيف الزمني لتقلبات التردد) عند مسافة مركزية أقل للشمس (<10 Rʘ) ، قد تم تسويته عند مناطق الترددات المنخفضة ذات المؤشر الطيفي المنخفض الذي يتوافق مع منطقة تسريع الرياح الشمسية. تشير قيم المؤشر الطيفي المنخفضة الأقرب إلى سطح الشمس إلى نظام إدخال الطاقة حيث لا يزال الاضطراب متخلفًا. بالنسبة لمسافات مركزية الشمس الأكبر (> 10Rʘ) ، ينحدر المنحنى بمؤشر طيفي قريب من 2/3 ، وهذا يدل على أنظمة القصور الذاتي للاضطراب المتطور من نوع Kolmogorov حيث يتم نقل الطاقة من خلال التتالي.
تعتمد السمات العامة للطيف المضطرب على عوامل مثل مرحلة دورة النشاط الشمسي ، والانتشار النسبي للمناطق النشطة الشمسية ، والثقوب الإكليلية. يشير هذا العمل المستند إلى بيانات MOM إلى نظرة ثاقبة للحد الأقصى الضعيف للدورة الشمسية 24 ، والتي يتم تسجيلها كدورة شمسية غريبة من حيث النشاط الإجمالي الأقل من الدورات السابقة الأخرى.
ومن المثير للاهتمام أن هذه الدراسة توضح طريقة منخفضة التكلفة للغاية لفحص ومراقبة الاضطرابات في منطقة التاج الشمسي باستخدام طريقة السبر الراديوي. يمكن أن يكون هذا مفيدًا بشكل كبير في الاحتفاظ بعلامة تبويب للنشاط الشمسي والذي يمكن أن يكون بدوره حاسمًا في التنبؤ بجميع الأحوال الجوية الشمسية المهمة خاصةً في المناطق المجاورة للأرض.
***
المراجع:
- Prasad U., 2021. الفضاء Weather, Solar Wind Disturbances and Radio Bursts. Scientific European. Published 11 February 2021. Available at http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/
- جاين ر. وآخرون 2022. دراسة عن ديناميات الإكليل الشمسي خلال مرحلة ما بعد الحد الأقصى للدورة الشمسية 24 باستخدام إشارات الراديو S-band من مهمة المركبة المدارية الهندية على المريخ. الإشعارات الشهرية للجمعية الملكية الفلكية، stac056. تم استلامه في الشكل الأصلي في 26 سبتمبر 2021. نُشر في 13 يناير 2022. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stac056
- جيه سي كاسبر وآخرون. يدخل المسبار الشمسي باركر إلى الهالة الشمسية المهيمنة مغناطيسيًا. فيز. القس ليت. 127 ، 255101. تم الاستلام في 31 أكتوبر 2021. نُشر في 14 ديسمبر 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.255101
***
