Güneşten 1 au’ya kadar radyo gözlemlerinden elde edilen anizotropik yoğunluk türbülans modeli

Güneş koronası ve güneş rüzgarındaki yoğunluk türbülansı, güneş radyo patlamalarının özellikleri aracılığıyla açıkça görülmektedir; Güneş dışı radyo kaynaklarının güneş atmosferi boyunca gözlemlenen açısal saçılımı-genişlemesi, güneş rüzgârında yerinde ölçülebilmektedir. Uygulanabilir bir yoğunluk türbülansı modeli, üç tür yoğunluk dalgalanması gözleminin tümünü aynı anda açıklamalıdır.

~1 GHz’in altında gözlemlenen güneş radyo patlamaları (örn. Tip I, II, III), ağırlıklı olarak yerel plazma frekansına veya onun iki katına (harmonik) yakın frekanslarda plazma mekanizmaları yoluyla üretilir ve bu nedenle özellikle radyasyonun saçılmasından güçlü bir şekilde etkilenir. koronadaki radyo dalgaları, dolayısıyla gözlemlenen boyutlar, konumlar, gözlemlenen zaman özellikleri “görünürdür” ve emisyon kaynağı özelliklerinden önemli ölçüde farklıdır.

Bu, güneş radyosu gözlemleri için bir zorluk teşkil ederken, aynı zamanda yoğunluk dalgalanmalarının güneşten 1 au’ya kadar nasıl değiştiğini belirlemek için benzersiz bir teşhis aracı olarak da hizmet eder.

Yayınlanan çalışmalarında Astrofizik Dergisi, Kontar ve diğerleri 0,1 R arasında türbülanslı plazma simülasyonlarında çok sayıda radyo dalgası yayılımı gerçekleştirdiler._Güneş ve 1au, ve sonuçları literatürde yayınlanmış, alçak koronadan 1au’ya kadar olan mesafeleri kapsayan çok önemli güneş gözlemleri dizisinin ışığında değerlendiriyorlar (Şekil 1). Gözlemlerin simülasyonlarla karşılaştırılması, anizotropik yoğunluk profilinin çıkarılmasına olanak tanır (Şekil 2).

Güneş patlaması en kısa zaman profilleri, kaynak boyutları ve konumları, radyo emisyon kaynağının kendine özgü özellikleri tarafından değil, esas olarak yayılma etkileri (çoğunlukla anizotropik saçılma) tarafından belirlenir.

Saçılma sürecine ilişkin ayrıntılı bilgi, saçılma etkilerini gözlemlerden ayırmanın ve böylece güneş radyo patlaması kaynaklarının kendine özgü özelliklerinin daha iyi sınırlandırılmasının yolunu açar.

Bireysel kaynak boyutları ve bozulma süreleri genellikle birden fazla kaynağın ölçümlerindeki yayılmadan daha doğru bir şekilde ölçüldüğünden, gözlemsel özelliklerdeki yayılmanın farklı olaylardaki değişen türbülans seviyeleri ve plazma yoğunluğundan kaynaklanması muhtemeldir.

Yoğunluk dalgalanmalarının büyüklüğünün 0,5-2 aralığındaki bir faktörle değiştirilmesi gözlemlerin çoğunu kapsarken, bu çarpımsal faktörün iki kat daha genişletilmesi (0,25 ile 4 arasındaki bir aralığa) neredeyse gözlemlenen tüm veri noktalarını kapsar ( bazı aşırı aykırı değerler hariç).

Böylece araştırmacılar, dağılım ölçeğindeki yoğunluk dalgalanmalarının yaklaşık olarak i olarak değiştiği sonucuna varmışlardır.² > = 2 × 10⁷ (r/R_Güneş-1)^-3.7 santimetre^-6 ve bu miktar yaklaşık iki faktör dahilinde değişkendir. Güneş dışı nokta kaynaklarının türbülanslı güneş atmosferi tarafından genişletilmesi ve güneş radyo patlama ölçümleri tamamlayıcı veri setleridir (Şekil 2).

3-20 MHz aralığında (güneş dışı gözlemlerin gerekli göründüğü yer) yer bazlı ve uzay bazlı güneş patlaması gözlemleri arasındaki önemli veri boşluğuna dikkat çekiyorlar ve bu boşluğu dolduracak ve dolayısıyla türbülans seviyesini daha da kısıtlayacak gözlemlerin geliştirilmesini teşvik ediyorlar. iç heliosferde.