Para penyelidik telah mengkaji pergolakan dalam korona Matahari menggunakan radio isyarat dihantar ke Bumi dengan kos ultra-rendah Marikh pengorbit apabila Bumi dan Marikh adalah bersempena pada sisi bertentangan Matahari (kata hubung biasanya berlaku sekali dalam kira-kira dua tahun). The radio isyarat daripada pengorbit telah melalui kawasan korona Matahari pada jarak dekat 10 Rʘ (1 Rʘ = suria jejari = 696,340 km). Sisa frekuensi isyarat yang diterima dianalisis untuk mendapatkan spektrum turbulensi koronal. Penemuan itu nampaknya konsisten dengan penemuan in-situ Parker Suria Siasatan. Kajian ini memberikan peluang kos yang sangat rendah untuk mengkaji dinamik di kawasan koronal (jika tiada kos in-situ yang sangat tinggi. suria siasatan) dan pandangan baharu tentang cara penyiasatan pergolakan masuk suria kawasan koronal menggunakan isyarat radio yang dihantar oleh a Marikh pengorbit ke Bumi boleh membantu meningkatkan ramalan suria aktiviti yang sangat penting untuk bentuk kehidupan dan tamadun di Bumi.
. Marikh Misi Orbiter (MOM) orang India Ruang Pertubuhan Penyelidikan (ISRO) telah dilancarkan pada 5 November 2013 dengan jangka hayat misi yang dirancang selama 6 bulan. Ia telah jauh melepasi hayatnya dan kini dalam fasa misi lanjutan.
Satu pasukan penyelidik menggunakan isyarat radio daripada pengorbit untuk mengkaji suria korona apabila Bumi dan Marikh berada di sisi bertentangan Matahari. Dalam tempoh konjungsi, yang biasanya berlaku sekali dalam kira-kira dua tahun, isyarat radio dari orbiter melintasi suria kawasan koronal hampir 10 Rʘ (1 Rʘ = suria radii = 696,340 km) helio-altitud dari pusat Matahari dan memberi peluang untuk belajar suria dinamik.
. suria korona ialah kawasan di mana suhu boleh setinggi beberapa juta darjah celcius. Angin suria berasal dan memecut di rantau ini dan menelan antara planet ruang yang membentuk magnetosfera planet dan mempengaruhi ruang cuaca dekat-persekitaran Bumi. Mempelajari perkara ini adalah satu kemestian yang penting1. Mempunyai probe in-situ adalah ideal tetapi penggunaan isyarat radio (yang dihantar oleh kapal angkasa dan diterima di Bumi selepas melalui kawasan koronal memberikan alternatif yang sangat baik.
Dalam kertas baru-baru ini2 diterbitkan dalam Notis Bulanan Persatuan Astronomi Diraja, para penyelidik mengkaji pergolakan di kawasan koronal suria semasa tempoh fasa penurunan kitaran suria dan melaporkan bahawa angin suria memecut dan peralihannya daripada aliran subalfvenik kepada super-alfvenik berlaku sekitar 10-15 Rʘ. Mereka mencapai ketepuan pada ketinggian helio yang agak rendah berbanding tempoh aktiviti suria yang tinggi. Secara kebetulan, penemuan ini nampaknya disokong oleh pemerhatian langsung Solar Corona oleh Parker Probe3 juga.
Memandangkan korona suria ialah medium plasma bercas dan mempunyai pergolakan intrinsik, ia memperkenalkan kesan penyebaran dalam parameter gelombang radio elektromagnet yang melaluinya. Turbulensi dalam medium koronal menghasilkan turun naik dalam ketumpatan plasma yang didaftarkan sebagai turun naik dalam fasa gelombang radio yang muncul melalui medium tersebut. Oleh itu, isyarat radio yang diterima di stesen bumi mengandungi tandatangan medium penyebaran dan dianalisis secara spektrum untuk memperoleh spektrum pergolakan dalam medium. Ini menjadi asas kepada teknik bunyi radio koronal yang telah digunakan oleh kapal angkasa untuk mengkaji kawasan koronal.
Sisa frekuensi Doppler yang diperoleh daripada isyarat dianalisis secara spektrum untuk mendapatkan spektrum pergolakan koronal pada jarak heliosentrik antara 4 dan 20 Rʘ. Ini adalah wilayah di mana angin suria terutamanya dipercepatkan. Perubahan dalam rejim pergolakan dicerminkan dengan baik dalam nilai indeks spektrum spektrum turun naik frekuensi temporal. Diperhatikan bahawa spektrum kuasa pergolakan (spektrum temporal turun naik frekuensi) pada jarak heliosentrik yang lebih rendah (<10 Rʘ), telah mendatar pada kawasan frekuensi rendah dengan indeks spektrum yang lebih rendah yang sepadan dengan kawasan pecutan angin suria. Nilai indeks spektrum yang lebih rendah lebih dekat dengan permukaan Matahari menandakan rejim input tenaga di mana pergolakan masih kurang berkembang. Untuk jarak heliosentrik yang lebih besar (> 10Rʘ), lengkung semakin curam dengan indeks spektrum hampir 2/3, yang menunjukkan rejim inersia pergolakan jenis Kolmogorov yang dibangunkan di mana tenaga diangkut melalui lata.
Ciri-ciri keseluruhan spektrum pergolakan bergantung kepada faktor seperti fasa kitaran aktiviti suria, kelaziman relatif kawasan aktif suria, dan lubang koronal. Kerja-kerja berdasarkan data MOM ini melaporkan pandangan tentang maksima lemah kitaran suria 24, yang direkodkan sebagai kitaran suria yang pelik dari segi keseluruhan aktiviti yang lebih rendah daripada kitaran sebelumnya yang lain.
Menariknya, kajian ini menunjukkan cara kos yang sangat rendah untuk menyiasat dan memantau pergolakan di kawasan koronal suria dengan menggunakan kaedah bunyi radio. Ini boleh sangat membantu dalam mengawasi aktiviti suria yang seterusnya boleh menjadi penting dalam meramalkan semua cuaca suria yang penting terutamanya di sekitar Bumi.
***
Rujukan:
- Prasad U., 2021. Ruang Cuaca, Gangguan Angin Suria dan Letupan Radio. Eropah saintifik. Diterbitkan pada 11 Februari 2021. Tersedia di http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/
- Jain R., et al 2022. Kajian mengenai dinamik koronal suria semasa fasa pasca maksima kitaran suria 24 menggunakan isyarat radio jalur-S daripada misi orbiter Marikh India. Notis Bulanan Persatuan Astronomi Diraja, stac056. Diterima dalam bentuk asal 26 September 2021. Diterbitkan 13 Januari 2022. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stac056
- J. C. Kasper et al. Parker Solar Probe Memasuki Korona Suria yang Didominasi Secara Magnet. Fizik. Rev. Lett. 127, 255101. Diterima pada 31 Oktober 2021. Diterbitkan pada 14 Disember 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.255101
***
