Времето во вселената, нарушувања на сончевиот ветер и радио рафали

Соларната ветерот, струјата на електрично наелектризирани честички што произлегуваат од надворешниот атмосферски слој корона на Сонцето, претставува закана за обликот на животот и електричната технологија базирана на модерното човечко општество. Земјиното магнетно поле обезбедува заштита од дојдовните соларни ветрот со нивно отклонување. Драстично соларни настаните како масовното исфрлање на електрично наелектризираната плазма од короната на Сонцето создаваат нарушувања во соларни ветер. Затоа, проучување на нарушувања во услови на соларни ветер (наречен простор времето) е императив. Коронално масовно исфрлање (CME), исто така наречено "соларни бури“ или „простор бури“ е поврзан со соларни Радио пукне. Проучување на соларни радио прснувањата во радио опсерваториите можат да дадат идеја за CME и условите на сончевиот ветер. Првата статистичка студија (објавена неодамна) од 446 снимени радио рафали од тип IV забележани во последниот сончев циклус 24 (секој циклус се однесува на промената на магнетното поле на Сонцето на секои 11 години), покажа дека поголемиот дел од радиото од тип IV долго време Соларната Рафалите беа придружени со коронално масовно исфрлање (CME) и нарушувања во условите на сончевиот ветер. 

Исто како што времето на Земјата е под влијание на нарушувањата на ветрот, простор времето“ е под влијание на нарушувањата на „сончевиот ветер“. Но, сличноста завршува тука. За разлика од ветрот на Земјата кој се состои од воздух кој се состои од атмосферски гасови како што се азот, кислород итн, сончевиот ветер се состои од прегреана плазма која се состои од електрично наелектризирани честички како електрони, протони, алфа честички (јони на хелиум) и тешки јони кои постојано излегуваат од сончевата атмосфера во сите правци вклучително и во насока на Земјата.   

Сонцето е крајниот извор на енергија за животот на Земјата, па затоа е почитуван во многу култури како давател на живот. Но, постои и друга страна. Сончевиот ветер, континуираниот тек на електрично наелектризирани честички (односно плазма) кои потекнуваат од сончевата атмосфера претставуваат закана за животот на Земјата. Благодарение на Земјиното магнетно поле кое го отклонува поголемиот дел од јонизирачкиот сончев ветар подалеку (од Земјата) и Земјината атмосфера која апсорбира најголем дел од преостанатото зрачење, обезбедувајќи заштита од јонизирачкото зрачење. Но, има уште повеќе - покрај заканата за биолошките форми на живот, сончевиот ветер, исто така, претставува закана за електричната енергија и технологијата управувано со модерното општество. Електронските и компјутерските системи, електроенергетските мрежи, нафтоводите и гасоводите, телеком, радио комуникацијата вклучувајќи мобилни телефонски мрежи, GPS, простор мисии и програми, сателитски комуникации, интернет итн. - сето тоа потенцијално може да биде нарушено и доведено во застој поради нарушувања на сончевиот ветер¹. Астронаутите и вселенските летала се особено изложени на ризик. Имаше неколку случаи на ова во минатото, на пример, март 1989 година „Затемнување на КвебекВо Канада предизвикана поради масивниот сончев изблед имаше тешко оштетена електрична мрежа. Некои сателити исто така претрпеа оштетувања. Затоа, императив е да се внимава на условите на сончевиот ветер во близина на Земјата - како неговите карактеристики како брзината и густината, магнетно поле јачина и ориентација и нивоа на енергетски честички (т.е. простор времето) ќе има влијание врз облиците на живот и модерното човечко општество.  

Како „временска прогноза“, може „простор да се предвиди и времето? Што го одредува сончевиот ветер и неговите услови во близина на Земјата? Може ли некои сериозни промени во простор дали е однапред познато времето за да се преземат превентивни активности за да се минимизираат штетните влијанија врз Земјата? И, зошто воопшто се формира сончевиот ветер?   

Сонцето е топка од врел електрично наполнет гас и затоа нема одредена површина. Слојот на фотосферата се третира како површина на сонцето бидејќи тоа е она што можеме да го набљудуваме со светлина. Слоевите под фотосферата навнатре кон јадрото се непроѕирни за нас. Сончевата атмосфера е направена од слоеви над површината на фотосферата на сонцето. Тоа е проѕирниот гасовит ореол што го опкружува Сонцето. Подобро гледано од Земјата за време на целосното затемнување на Сонцето, сончевата атмосфера има четири слоја: хромосфера, сончев преоден регион, корона и хелиосфера.  

Сончевиот ветер се формира во короната, вториот слој (однадвор) на сончевата атмосфера. Короната е слој од многу топла плазма. Додека температурата на површината на Сонцето е околу 6000 K, просечната температура на короната е околу 1-2 милиони К. Наречен „Коронален парадокс на загревање“, механизмот и процесите на загревање на короната и забрзување на сончевиот ветер до многу голема брзина и проширување во меѓупланетарни простор сè уште не е добро разбрано, ² иако во еден неодамнешен труд, истражувачите се обидоа да го решат ова преку фотони со потекло од аксион (хипотетичката елементарна честичка на темната материја) ³.  

Повремено, огромна количина топла плазма се исфрла од короната во најоддалечениот слој на сончевата атмосфера (хелиосфера). Наречени коронални масовни исфрлања (CME), масовните исфрлања на плазмата од короната генерираат големи нарушувања во температурата на сончевиот ветер, брзината, густината и меѓупланетарни магнетно поле. Тие создаваат силни магнетни бури во геомагнетното поле на Земјата ⁴. Ерупцијата на плазмата од короната вклучува забрзување на електроните, а забрзувањето на наелектризираните честички генерира радио бранови. Како резултат на тоа, короналните масовни исфрлања (CME) се исто така поврзани со изливи на радио сигнали од Сонцето ⁵. Затоа, простор временските студии би вклучиле проучување на времето и интензитетот на масовното исфрлање на плазмата од короната во врска со придружните сончеви изливи, што е радио рафал од тип IV што трае долго време (повеќе од 10 мин.).    

Појавата на радио изливи во претходните сончеви циклуси (периодичен циклус на магнетното поле на Сонцето на секои 11 години) во однос на короналните масовни исфрлања (CME) е проучувана во минатото.  

Една неодамнешна долгорочна статистичка студија од Аншу Кумари et al. на Универзитет во Хелсинки на радио прснувањата забележани во сончевиот циклус 24, дополнително фрла светлина на поврзаноста на долготрајните, пошироки фреквентни радио рафали (наречени рафали од тип IV) со CME. Тимот откри дека околу 81% од рафалите од типот IV биле проследени со коронални масовни ејекции (CME). Околу 19% од рафалите од тип IV не биле придружени со CME. Покрај тоа, само 2.2% од CME се придружени со тип IV радио рафали ⁶.  

Разбирањето на тајмингот на долготрајните рафали од тип IV и CME на поединечен начин ќе помогне во дизајнирањето и тајмингот на тековните и идните простор програми соодветно, за да се намали влијанието на овие мисии и на крајот на формите на живот и цивилизацијата на Земјата. 

***

Референци:    

1. Белата СМ., н. Сончевото радио прснува и простор Времето. Универзитетот во Мериленд. Достапно онлајн на https://www.nrao.edu/astrores/gbsrbs/Pubs/AJP_07.pdf Пристапено на 29 Jamaury 2021 година. 

2. Aschwanden MJ et al 2007. The Coronal Heating Paradox. The Astrophysical Journal, том 659, број 2. DOI: https://doi.org/10.1086/513070  

3. Rusov VD, Sharph IV, et al 2021. Решение на проблемот со коронално загревање со помош на фотони со потекло од аксија. Physics of the Dark Universe Том 31, јануари 2021 година, 100746. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dark.2020.100746  

4. Verma PL., et al 2014. Коронални масовни исфрлања и нарушувања во параметрите на плазмата на соларниот ветер во врска со геомагнетните бури. Journal of Physics: Conference Series 511 (2014) 012060. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/511/1/012060   

5. Гопалсвами Н., 2011. Коронални масовни исфрлања и емисии на сончево радио. Центар за податоци CDAW НАСА. Достапно онлајн на https://cdaw.gsfc.nasa.gov/publications/gopal/gopal2011PlaneRadioEmi_book.pdf Пристапено на 29 јануари 2021 година.  

6. Кумари А., Моросан ДЕ. и Килпуа ЕКЈ., 2021 година. За појавата на тип IV пукнатини на сончевото радио во сончевиот циклус 24 и нивната поврзаност со короналните масовни исфрлања. Објавено на 11 јануари 2021 година. The Astrophysical Journal, том 906, број 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/abc878  

***