ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

Mars Orbiter Mission (MOM) of ISRO: New Insight in Prediction of Solar Activity

Οι ερευνητές μελέτησαν τις αναταράξεις στο στέμμα του Ήλιου χρησιμοποιώντας ραδιοφωνικά σήματα που αποστέλλονται στη Γη από το εξαιρετικά χαμηλού κόστους τροχιακό του Άρη όταν η Γη και ο Άρης βρίσκονταν σε σύνοδο στις αντίθετες πλευρές του Ήλιου (η σύνοδος συμβαίνει συνήθως μία φορά στα περίπου δύο χρόνια) . Τα ραδιοσήματα από το τροχιακό είχαν περάσει από την περιοχή της κορώνας του Ήλιου σε κοντινή απόσταση 10 Rʘ (1 Rʘ = ηλιακές ακτίνες = 696,340 km). Το υπόλοιπο συχνότητας του ληφθέντος σήματος αναλύθηκε για να ληφθεί φάσμα στεφανιαίων αναταράξεων. Τα ευρήματα φάνηκαν να είναι συνεπή με τα in situ ευρήματα του Parker Solar Probe. Αυτή η μελέτη παρείχε μια πολύ χαμηλού κόστους ευκαιρία για τη μελέτη της δυναμικής στην στεφανιαία περιοχή (ελλείψει ενός πολύ υψηλού κόστους επιτόπιου ηλιακού καθετήρα) και μια νέα εικόνα για τον τρόπο διερεύνησης των αναταράξεων στην περιοχή του ηλιακού στέμματος χρησιμοποιώντας ραδιοφωνικά σήματα που αποστέλλονται από ένα τροχιακό του Άρη στη Γη μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση της πρόβλεψης της ηλιακής δραστηριότητας, η οποία έχει μεγάλη σημασία για τις μορφές ζωής και τον πολιτισμό στη Γη. 

Η αποστολή Mars Orbiter Mission (MOM) του Ινδικού Οργανισμού Διαστημικής Έρευνας (ISRO) εκτοξεύτηκε στις 5 Νοεμβρίου 2013 με προγραμματισμένη διάρκεια ζωής 6 μηνών. Έχει ξεπεράσει κατά πολύ τη διάρκεια ζωής του και αυτή τη στιγμή βρίσκεται στη φάση της εκτεταμένης αποστολής.  

Μια ομάδα ερευνητών χρησιμοποίησε ραδιοφωνικά σήματα από το τροχιακό για να μελετήσει το ηλιακό στέμμα όταν η Γη και ο Άρης βρίσκονταν σε αντίθετες πλευρές του Ήλιου. Κατά τη διάρκεια των περιόδων σύνδεσης, που συνήθως συμβαίνουν μία φορά σε περίπου δύο χρόνια, τα ραδιοφωνικά σήματα από τον τροχιακό διασχίζουν την ηλιακή στεφανιαία περιοχή τόσο κοντά σε 10 Rʘ (1 Rʘ = ηλιακές ακτίνες = 696,340 km) υψόμετρο ηλίου από το κέντρο του Ήλιου και δίνει ευκαιρίες για μελέτη της ηλιακής δυναμικής.  

Το ηλιακό στέμμα είναι η περιοχή όπου η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει αρκετά εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου. Οι ηλιακοί άνεμοι πηγάζουν και επιταχύνονται σε αυτήν την περιοχή και καταπίνουν διαπλανητικούς χώρους που διαμορφώνουν τη μαγνητόσφαιρα των πλανητών και επηρεάζουν το διαστημικό καιρικό περιβάλλον κοντά στη Γη. Η μελέτη αυτού είναι μια σημαντική επιτακτική ανάγκη1. Η ύπαρξη ενός επιτόπιου ανιχνευτή θα ήταν μια ιδανική, ωστόσο η χρήση ραδιοφωνικών σημάτων (που μεταδίδονται από διαστημόπλοια και λαμβάνονται στη Γη μετά από ταξίδι στην περιοχή του στέμματος είναι μια εξαιρετική εναλλακτική λύση.  

Στο πρόσφατο έγγραφο2 που δημοσιεύθηκαν στο Monthly Notices of Royal Astronomical Society, οι ερευνητές μελέτησαν τις αναταράξεις στην περιοχή του ηλιακού στέμματος κατά τη διάρκεια μιας περιόδου φθίνουσας φάσης του ηλιακού κύκλου και αναφέρουν ότι οι ηλιακοί άνεμοι επιταχύνονται και η μετάβασή τους από υποαλφβενική σε υπεραλφβενική ροή συμβαίνει περίπου στις 10-15 Rʘ. Επιτυγχάνουν κορεσμό σε συγκριτικά χαμηλότερα ηλιο-υψόμετρα σε σύγκριση με την περίοδο υψηλής ηλιακής δραστηριότητας. Παρεμπιπτόντως, αυτό το εύρημα φαίνεται να υποστηρίζεται από την άμεση παρατήρηση της ηλιακής κορώνας από τον Parker Probe3 επίσης.  

Καθώς το ηλιακό στέμμα είναι ένα φορτισμένο μέσο πλάσματος και έχει εγγενείς αναταράξεις, εισάγει διασπορά στις παραμέτρους των ηλεκτρομαγνητικών ραδιοκυμάτων που ταξιδεύουν μέσα από αυτό. Οι αναταράξεις στο στεφανιαίο μέσο παράγουν διακυμάνσεις στην πυκνότητα του πλάσματος που καταγράφονται ως διακυμάνσεις στη φάση των ραδιοκυμάτων που αναδύονται μέσω αυτού του μέσου. Έτσι, τα ραδιοφωνικά σήματα που λαμβάνονται στον επίγειο σταθμό περιέχουν την υπογραφή του μέσου διάδοσης και αναλύονται φασματικά για να εξαχθεί το φάσμα αναταράξεων στο μέσο. Αυτό αποτελεί τη βάση της τεχνικής του στεφανιαίου ραδιοηχητικού ήχου που έχει χρησιμοποιηθεί από το διαστημόπλοιο για τη μελέτη των στεφανιαίων περιοχών.  

Τα υπολείμματα συχνότητας Doppler που λαμβάνονται από τα σήματα αναλύονται φασματικά για να ληφθεί φάσμα στεφανιαίων αναταράξεων σε ηλιοκεντρικές αποστάσεις που κυμαίνονται μεταξύ 4 και 20 Rʘ. Αυτή είναι η περιοχή όπου ο ηλιακός άνεμος επιταχύνεται κυρίως. Οι αλλαγές στο καθεστώς αναταράξεων αντικατοπτρίζονται καλά στις τιμές του φασματικού δείκτη του φάσματος χρονικής διακύμανσης συχνότητας. Παρατηρείται ότι το φάσμα ισχύος αναταράξεων (χρονικό φάσμα διακυμάνσεων συχνότητας) σε χαμηλότερη ηλιοκεντρική απόσταση (<10 Rʘ), έχει ισοπεδωθεί σε περιοχές χαμηλότερων συχνοτήτων με χαμηλότερο φασματικό δείκτη που αντιστοιχεί στην περιοχή επιτάχυνσης του ηλιακού ανέμου. Οι χαμηλότερες τιμές φασματικού δείκτη πιο κοντά στην επιφάνεια του Ήλιου υποδηλώνουν το καθεστώς εισροής ενέργειας όπου οι αναταράξεις είναι ακόμη ανεπαρκώς ανεπτυγμένες. Για μεγαλύτερες ηλιοκεντρικές αποστάσεις (> 10Rʘ), η καμπύλη κλιμακώνεται με φασματικό δείκτη κοντά στα 2/3, που είναι ενδεικτικό αδρανειακών καθεστώτων ανεπτυγμένων αναταράξεων τύπου Kolmogorov όπου η ενέργεια μεταφέρεται μέσω καταρράκτη.  

Τα συνολικά χαρακτηριστικά του φάσματος αναταράξεων εξαρτώνται από παράγοντες όπως η φάση του κύκλου ηλιακής δραστηριότητας, η σχετική επικράτηση των ηλιακών ενεργών περιοχών και οι στεφανιαίες οπές. Αυτή η εργασία που βασίζεται σε δεδομένα MOM αναφέρει μια εικόνα για τα αδύναμα μέγιστα του ηλιακού κύκλου 24, η οποία καταγράφεται ως ένας περίεργος ηλιακός κύκλος όσον αφορά τη συνολική χαμηλότερη δραστηριότητα από άλλους προηγούμενους κύκλους. 

Είναι ενδιαφέρον ότι αυτή η μελέτη δείχνει έναν τρόπο πολύ χαμηλού κόστους για τη διερεύνηση και την παρακολούθηση των αναταράξεων στην ηλιακή στεφανιαία περιοχή χρησιμοποιώντας τη μέθοδο ραδιοηχογράφησης. Αυτό μπορεί να είναι εξαιρετικά χρήσιμο για την παρακολούθηση της ηλιακής δραστηριότητας, η οποία με τη σειρά της μπορεί να είναι ζωτικής σημασίας για την πρόβλεψη όλων των σημαντικών ηλιακών καιρικών συνθηκών, ιδιαίτερα στην περιοχή της Γης.  

***

αναφορές:  

  1. Prasad U., 2021. Διαστημικός Καιρός, Διαταραχές ηλιακού ανέμου και ραδιοεκρήξεις. Επιστημονικός Ευρωπαϊκός. Δημοσιεύθηκε στις 11 Φεβρουαρίου 2021. Διαθέσιμο στο http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/  
  1. Jain R., et αϊ 2022. Μια μελέτη για τη δυναμική του ηλιακού στέμματος κατά τη φάση μετά το μέγιστο του ηλιακού κύκλου 24 χρησιμοποιώντας ραδιοφωνικά σήματα ζώνης S από την αποστολή ινδικού τροχιακού Άρη. Μηνιαίες ειδοποιήσεις της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας, stac056. Λήφθηκε στην αρχική μορφή στις 26 Σεπτεμβρίου 2021. Δημοσιεύθηκε στις 13 Ιανουαρίου 2022. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stac056 
  1. Οι J. C. Kasper et al. Το Parker Solar Probe εισέρχεται στην μαγνητικά κυριαρχούμενη ηλιακή κορώνα. Phys. Αναθ. Lett. 127, 255101. Λήψη 31 Οκτωβρίου 2021. Δημοσιεύθηκε στις 14 Δεκεμβρίου 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.255101 

***

Ουμές Πρασάντ
Ουμές Πρασάντ
Επιστημονικός δημοσιογράφος | Ιδρυτής εκδότης, Επιστημονικό Ευρωπαϊκό περιοδικό

Εγγραφείτε στο newsletter μας

Για ενημέρωση με όλες τις τελευταίες ειδήσεις, προσφορές και ειδικές ανακοινώσεις.

Τα πιο δημοφιλή άρθρα

Κύματα βαρύτητας πάνω από τους ουρανούς της Ανταρκτικής

Η προέλευση των μυστηριωδών κυματισμών που ονομάζονται κύματα βαρύτητας...

Τραυματισμός νωτιαίου μυελού (SCI): Εκμετάλλευση βιοενεργών ικριωμάτων για την αποκατάσταση της λειτουργίας

Αυτοσυναρμολογούμενες νανοδομές που σχηματίζονται χρησιμοποιώντας υπερμοριακά πολυμερή που περιέχουν πεπτιδικά αμφίφιλα (PAs) που περιέχουν...

Το Aviptadil θα μπορούσε να μειώσει τη θνησιμότητα μεταξύ των βαριά ασθενών ασθενών με COVID

Τον Ιούνιο του 2020, η δοκιμή RECOVERY από μια ομάδα...
- Διαφήμιση -
94,678ΑνεμιστήρεςΑρέσει
47,718οπαδούςΑκολουθώ
1,772οπαδούςΑκολουθώ
30ΣυνδρομητέςΕγγραφείτε