The researchers have studied the turbulence in Sun’s corona using redio signals sent to Earth by the ultra-low-cost Mars orbiter wakati Dunia na Mars were in conjunction on the opposite sides of the Sun (the conjunction usually happens once in approximately two years). The redio signals from the orbiter had passed through the corona region of Sun at a close distance of 10 Rʘ (1 Rʘ = nishati ya jua radii = 696,340 km). The frequency residual of the received signal was analyzed to obtain coronal turbulence spectrum. The findings seemed to be consistent with in-situ findings of Parker Nishati ya jua Probe. This study provided a very low-cost opportunity to study dynamics in coronal region (in absence of a very high cost in-situ nishati ya jua probe) and a new insight into how investigation of turbulence in nishati ya jua coronal region using radio signals sent by a Mars orbiter to Earth can help improve prediction of nishati ya jua activity which is of great significance for life forms and the civilization on Earth.
The Mars Orbiter Mission (MOM) of Indian 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 when the Earth and Mars were on opposite sides of the Sun. During the periods of conjunction, which usually happen once in approximately two years, radio signals from the orbiter cross through the nishati ya jua coronal region as close as 10 Rʘ (1 Rʘ = nishati ya jua radii = 696,340 km) helio-altitude from the center of Sun and gives opportunities to study nishati ya jua mienendo.
The nishati ya jua corona is the region where temperature can be as high as several million degrees centigrade. The solar winds originate and accelerate in this region and engulf interplanetary nafasi which shape the magnetosphere of planets and affect the nafasi weather near-Earth environment. Studying this is an important imperative1. 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:
- Prasad U., 2021. Nafasi Weather, Solar Wind Disturbances and Radio Bursts. Scientific European. Published 11 February 2021. Available at http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/
- 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
- 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
***
