Emisie radio de la Soare
Pentru observatorul terestru, soarele este yavl. cel mai strălucitor corp ceresc, nu numai în optică. , dar și în banda de unde radio. Atmosfera Pământului transmite unde radio cu lungimi de la mai multe. mm până la zeci de m. în această gamă de lungimi de undă ne permite să facem o serie de concluzii importante despre structură și fizică. relațiile atmosferei solare, precum și fenomenele asociate cu focarele pe Soare. Undele radio sunt radiate de gaze fierbinți, puternic ionizate, în exterior. atmosfera Soarelui. Aceste gaze rarefiate, care sunt practic transparente pentru lumina vizibilă, se dovedesc a fi opace pentru emisiile radio cu anumite lungimi de undă. Opacitatea crește odată cu creșterea concentrației de electroni liberi și o scădere a temperaturii și, de asemenea, cu o creștere a lungimii de undă. Cromosfera, care are o concentrație suficient de mare de electroni și o temperatură de mii K, este opacă pentru undele decimetrice și de metri; a lăsa-o și a ajunge pe Pământ poate doar centimetri valuri. Undele de undă pot proveni doar dintr-o corona solară mai mare, mai puțină și mai caldă, cu o temperatură T
1-2 milioane. K. Deoarece lungimi de undă diferite, provenind din diferite straturi ale atmosferei solare, este posibil să se investigheze Insulele cromosfera și coroane de legătură prin emisiile lor de radio. În dimensiunea discului solar radio depinde de lungimea de undă într-un roi monitorizat: valuri nametrovyh raza solară mai mare de centimetru, iar în ambele cazuri este raza de disc mai evidentă.
Dependența intensității componentelor principale
emisii radio de la Soare (temperatura lor de luminozitate)
din frecvența (lungimea de undă).
RS include componente termice și nontermale. Emisiile radioelectrice cauzate de coliziuni de electroni și ioni care se mișcă cu viteze termice determină limita inferioară a intensității emisiei radio a soarelui "liniștit". Intensitatea emisiei radio este plăcut caracterizată de mărimea temperaturii de luminozitate Tb. În cazul emisiei de soare "liniștite" pe valuri centimetrice Tb
10 6 K (Fig.). În mod natural, pentru radiația termică, valoarea Tb coincide cu valoarea cinetică. temperatura stratului din care iese radiația, dacă acest strat este opac pentru o anumită radiație.
Ideea nivelului de emisie radio a "liniștitului" Sun yavl. idealizare, în realitate, soarele niciodată complet calm: procese violente în atmosfera solară da naștere unor regiuni locale, emisia radio-ryh crește foarte mult intensitatea valorii observate în comparație cu nivelul de soare „liniștit“. Formarea pe suprafața centrelor de activitate ale Soarelui (torte si pete solare), este însoțită de apariția a două condensări coronale - dense și calde, ca și în cazul în care acoperă regiunea activă. Direct deasupra petelor, coroana fierbinte în timp ce coboară până la înălțimile de mii de km, unde puterea magnetului. câmpurile sunt mii de E. Electronii în plus față de radiații în coliziuni cu protoni (bremsstrahlung) trebuie să emită și atunci când se mișcă în jurul magnetului. linii de forță (magnetic bremsstrahlung). Asemenea radiații cauzează apariția de "pete radio" luminoase în regiunile active, care apar și dispar în jurul acelorași perioade ca și petele vizibile. Deoarece petele se schimbă lent (zile și săptămâni), emisia radio a condensărilor coronare se schimbă la fel de încet. De ce se cheamă. care variază încet. Această componentă se manifestă în principal în gama de lungimi de undă de la 2 la 50 cm. În general, este și termică, deoarece electronii emițători au o distribuție a vitezei termice (distribuție Maxwell). Cu toate acestea, la o anumită etapă de dezvoltare a regiunii active în spațiul dintre pete, se observă surse care par a fi nontermale în natură.
Uneori, în regiunea de condensare, se observă amplificări bruște ale emisiei radio pe aceleași lungimi de undă - curenți de centimetru. Durata lor variază de la câteva. min până la zeci de minute sau chiar ore. Astfel de izbucniri radio sunt asociate cu încălzirea rapidă a plasmei și accelerația particulelor în regiunea izbucnirii solare. O creștere a temperaturii și densității gazului în condensare poate genera explozii centimetrice cu Tb
10 7 -10 8 K. mai intense explozii la valuri centimetru din cauza, aparent, radiații ciclotron sau subrelativistic plasma electroni cu energii de zeci până la sute de keV în magn flare. arcade.
Chiar mai sus, deasupra condensărilor coronale, se observă de asemenea emisii radio îmbunătățite, dar deja pe unde de măsurare (m) - așa numitele. furtuni de zgomot; ele pot fi observate în timpul orelor și chiar a zilelor. Există multe explozii care durează cca. 1 s (explozii radio de tipul I) în intervale de frecvență înguste. Această emisie radio este asociată cu turbulența în plasmă. care este excitat în corona asupra dezvoltării regiunilor active care conțin pete mari.
Emisiile de electroni rapizi și alte particule încărcate din regiunea flarelor cromosferice determină o serie de efecte în emisia radio a soarelui activ. Cele mai frecvente dintre acestea sunt exploziile radio de tipul III. Caracteristica lor caracteristică este yavl. că frecvența emisiei radio variază în funcție de timp, iar în fiecare moment apare simultan pe două frecvențe (armonice), care se referă la 2: 1. Stropirea începe cu o frecvență de aprox. 500 MHz (cm), iar apoi frecvența ambelor armonici scade rapid, cu aproximativ 20 MHz în 1 s. Întreaga stropire durează aprox. 10 s. Exploziile radio de tip III sunt create de un flux de particule emise de bliț și care se deplasează prin corona la o rată de aproximativ 0,3 s. Fluxul excită oscilațiile plasmei (undele plasmatice) la o frecvență determinată de densitatea electronică la locul coroanei unde se află fluxul în momentul de față. Și din moment ce densitatea electronilor scade atunci când se îndepărtează de suprafața Soarelui, mișcarea fluxului este însoțită de o scădere treptată a frecvenței undelor de plasmă. O parte din energia acestor valuri poate fi transformată într-un magnet electronic. valuri cu aceeași sau de două ori frecvența, care sunt înregistrate pe Pământ sub formă de explozii radio de tip III cu două armonici. După cum au arătat observațiile asupra navelor spațiale, fluxurile de electroni, propagând în spațiul interplanetar, generează explozii de tip III de frecvențe radio până la frecvențe de 30 kHz.
În urma exploziilor radio de tip III, în 10% din cazuri, emisia radio se observă într-un interval de frecvență largă, cu o intensitate maximă la o frecvență
100 MHz (m). Această radiație este numită. izbucniri de radio de tip V, explozii ultimul aproximativ. 1-3 min. Se pare că acestea sunt, de asemenea, cauzate de generarea undelor plasmatice.
Cu rachete foarte puternice pe Soare, izbucnirile de tip II apar, de asemenea, cu o frecvență variabilă. Durata acestora este de aproximativ 5-30 minute, iar intervalul de frecvență este de 200-30 MHz. O stropire este produsă de undele de șoc. se deplasează cu viteza v
10 8 cm / s. Unda de șoc apare din cauza extinderii gazului într-o bliț puternic. În fața acestei valuri se formează valuri plasmatice. Apoi ei, ca și în cazul exploziilor radio de tipul al treilea, trec parțial în electromagnet. val. Asemănarea exploziilor radio ale tipurilor II și III este evidențiată și de faptul că exploziile de tip II sunt, de asemenea, caracterizate prin radiații la două armonici. Atunci când se propagă în spațiul interplanetar, o undă de șoc inflamat continuă să genereze o explozie radio de tip II pe valuri de intervale hectometrice și kilometrice.
Atunci când un val puternic de șoc atinge partea superioară a coroanei, emisia radio continuă apare într-o gamă largă de emisii radio de tip IV de frecvențe. Este similar cu exploziile radio de tip V, dar diferă de cele din urmă cu o durată mai mare (uneori până la câteva ore). Emisiile radio ale tipului IV sunt generate de electronii subrelativisti in nori densi de plasma cu un magnet intrinsec. câmp, k-secară efectuată în straturile superioare ale coroanei. De regulă, sursele de emisie radio de tip IV sunt ridicate în coroană la o viteză
mai multe. sute de km / s și pot fi urmărite până la înălțimea razei solare deasupra fotosferei. Flash, cu un centimetru legat rymi exploziile intense de emisie radio și tipurile II și IV la lungimi de undă metru, adesea însoțite de Geofizică. efecte - o creștere a intensității fluxurilor de protoni în spațiul apropiat de Pământ. spațiu, terminarea comunicațiilor radio pe unde scurte prin regiuni polare, furtuni geomagnetice etc. Emisiile radio pe o gamă largă de frecvențe pot fi utilizate pentru predicția pe termen scurt a acestor efecte.
Practic, toate aceste tipuri de explozii au o structură fină diversă. Tipurile de explozie enumerate nu se limitează la emisia radio a soarelui, însă componentele descrise mai sus nu sunt limitate. cele principale.
Lit.:
Kaplan S.A. Radio astronomie elementară, M. 1966; Zheleznyakov V.V. Emisiile radio ale Soarelui și ale planetelor, M. 1964; Kaplan S.A. Pikelner S.B. Tsytovich V.N. Fizica plasmei atmosferei solare, M. 1977; Soarele și fizica solară-terestră. Dicționar ilustrat al termenilor, trans. cu engleza. M. 1980.
(VV Fomichev, IM Chertok)
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: