Misheni ya Mars Orbiter (MAMA) ya ISRO: Maarifa Mapya katika Utabiri wa Shughuli ya Jua

Watafiti hao wamechunguza msukosuko katika Corona ya Sun kwa kutumia redio ishara zinazotumwa duniani kwa gharama ya chini kabisa Mars orbiter wakati Dunia na Mars walikuwa kwa kushirikiana katika pande tofauti za Jua (kiunganishi kawaida hutokea mara moja katika takriban miaka miwili). The redio ishara kutoka kwa orbiter alikuwa amepitia eneo la Corona la Jua kwa umbali wa karibu wa 10 Rʘ (1 Rʘ = nishati ya jua radi = 696,340 km). Masalio ya mara kwa mara ya mawimbi yaliyopokelewa yalichanganuliwa ili kupata wigo wa mtikisiko wa moyo. Matokeo yalionekana kuwa sawa na matokeo ya in-situ ya Parker Nishati ya jua Chunguza. Utafiti huu ulitoa fursa ya gharama ya chini sana ya kusoma mienendo katika eneo la corona (bila kukosekana kwa gharama ya juu sana katika eneo hilo. nishati ya jua probe) na ufahamu mpya wa jinsi uchunguzi wa machafuko katika nishati ya jua eneo la coronal kwa kutumia mawimbi ya redio yaliyotumwa na a Mars orbiter to Earth inaweza kusaidia kuboresha utabiri wa nishati ya jua shughuli ambayo ni ya umuhimu mkubwa kwa aina za maisha na ustaarabu Duniani. 

The Mars Orbiter Mission (MAMA) ya Kihindi Nafasi Shirika la Utafiti (ISRO) ilizinduliwa tarehe 5 Novemba 2013 kwa muda wa maisha uliopangwa wa miezi 6. Imevuka kwa mbali maisha yake na kwa sasa iko katika awamu ya misheni iliyopanuliwa.  

Timu ya watafiti ilitumia mawimbi ya redio kutoka kwa orbiter kujifunza nishati ya jua corona wakati Dunia na Mars walikuwa pande tofauti za Jua. Katika vipindi vya muunganisho, ambavyo kwa kawaida hutokea mara moja katika takriban miaka miwili, mawimbi ya redio kutoka kwenye mzunguko wa obita kupitia nishati ya jua eneo la korona karibu kama 10 Rʘ (1 Rʘ = nishati ya jua radii = 696,340 km) helio-urefu kutoka katikati ya Jua na inatoa fursa za kusoma nishati ya jua mienendo.  

The nishati ya jua corona ni eneo ambalo halijoto inaweza kuwa juu hadi nyuzi joto milioni kadhaa. Upepo wa jua hutoka na kuharakisha katika eneo hili na kumeza kati ya sayari nafasi ambayo hutengeneza sumaku ya sayari na kuathiri nafasi hali ya hewa karibu na mazingira ya Dunia. Kusoma hii ni sharti muhimu¹. Kuwa na uchunguzi wa ndani kungekuwa njia bora hata hivyo matumizi ya mawimbi ya redio (yanayopitishwa na vyombo vya anga na kupokelewa Duniani baada ya kusafiri kupitia eneo la coronal hutoa njia mbadala bora.  

Katika karatasi ya hivi karibuni² iliyochapishwa katika Notisi za Kila Mwezi za Jumuiya ya Wanajimu ya Kifalme, watafiti walisoma msukosuko katika eneo la mwamba wa jua wakati wa awamu ya kupungua kwa mzunguko wa jua na kuripoti kwamba upepo wa jua huharakisha na mpito wake kutoka kwa subalfvenic hadi mtiririko wa alfaveniki mkubwa hutokea karibu 10-15. Rʘ. Wanafikia kueneza kwa mwinuko wa chini wa helio ikilinganishwa na kipindi cha juu cha shughuli za jua. Kwa bahati mbaya, matokeo haya yanaonekana kuungwa mkono na uchunguzi wa moja kwa moja wa Solar Corona na Parker Probe³ pia.  

Kwa vile corona ya jua ni plasma ya kati inayochajiwa na ina mtikisiko wa ndani, huleta athari za mtawanyiko katika vigezo vya mawimbi ya redio ya kielektroniki yanayosafiri kupitia humo. Msukosuko katika mkondo wa moyo hutoa mabadiliko katika wiani wa plasma ambayo husajiliwa kama mabadiliko katika awamu ya mawimbi ya redio kuibuka kupitia njia hiyo. Kwa hivyo, mawimbi ya redio yaliyopokelewa kwenye kituo cha chini yana saini ya njia ya uenezi na huchambuliwa kwa macho ili kupata wigo wa turbulens katika kati. Hii inaunda msingi wa mbinu ya kutoa sauti ya redio ya coronal ambayo imetumiwa na chombo hicho kuchunguza maeneo ya moyo.  

Mabaki ya marudio ya Doppler yanayopatikana kutoka kwa mawimbi yanachanganuliwa kwa mwonekano ili kupata wigo wa mtikisiko wa moyo katika umbali wa heliocentric kati ya 4 na 20 Rʘ. Hili ndilo eneo ambalo upepo wa jua hasa hupata kasi. Mabadiliko katika utawala wa misukosuko yanaonyeshwa vyema katika thamani za fahirisi za spectral za wigo wa mabadiliko ya mzunguko wa muda. Inazingatiwa kuwa wigo wa nguvu za msukosuko (wigo wa muda wa kushuka kwa thamani ya masafa) katika umbali wa chini wa heliocentric (<10 Rʘ), umelegea katika maeneo ya masafa ya chini yenye faharasa ya chini ya spectral ambayo inalingana na eneo la kuongeza kasi ya upepo wa jua. Nambari za chini za fahirisi za spectral karibu na uso wa Jua huashiria utaratibu wa kuingiza nishati ambapo msukosuko bado haujatengenezwa. Kwa umbali mkubwa wa heliocentric (> 10Rʘ), mkunjo huinuka kwa kielezo cha spectral karibu na 2/3, hiyo ni dalili ya mifumo isiyo ya kawaida ya misukosuko ya aina ya Kolmogorov ambapo nishati husafirishwa kupitia mteremko.  

Vipengele vya jumla vya wigo wa msukosuko hutegemea mambo kama vile awamu ya mzunguko wa shughuli za jua, kuenea kwa maeneo amilifu ya jua, na mashimo ya mwamba. Kazi hii kulingana na data ya MAMA inaripoti maarifa kuhusu upeo hafifu wa mzunguko wa jua wa 24, ambao umerekodiwa kama mzunguko maalum wa jua kulingana na shughuli za chini kwa jumla kuliko mizunguko mingine ya awali. 

Inafurahisha, utafiti huu unaonyesha njia ya gharama ya chini sana ya kuchunguza na kufuatilia misukosuko katika eneo la mwamba wa jua kwa kutumia njia ya sauti ya redio. Hii inaweza kusaidia sana katika kuweka kichupo cha shughuli za jua ambayo inaweza kuwa muhimu katika kutabiri hali ya hewa yote muhimu ya jua haswa katika maeneo ya karibu na Dunia.  

***

Marejeo:  

1. Prasad U., 2021. Nafasi Hali ya hewa, Matatizo ya Upepo wa Jua na Milio ya Redio. Ulaya ya kisayansi. Ilichapishwa tarehe 11 Februari 2021. Inapatikana kwa http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/  

2. Jain R., et al 2022. Utafiti kuhusu mienendo ya koroni ya jua wakati wa awamu ya baada ya upeo wa mzunguko wa jua 24 kwa kutumia mawimbi ya redio ya S-band kutoka misheni ya obita ya Mirihi ya Hindi. Jamii ya Anga ya Kifalme, stac056. Imepokelewa katika fomu asili tarehe 26 Septemba 2021. Ilichapishwa tarehe 13 Januari 2022. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stac056 

3. J. C. Kasper et al. Parker Solar Probe Yaingia kwenye Corona Inayotawaliwa na Sumaku. Phys. Mchungaji Lett. 127, 255101. Ilipokelewa tarehe 31 Oktoba 2021. Ilichapishwa 14 Desemba 2021. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.255101 

***