Сізіф-довідка радіовипромінювання сонця

Електромагнітне випромінювання Сонця

Електромагнітне випромінювання Сонця перекриває великий діапазон довжин хвиль: від декількох кілометрів до міліметрів (радіовипромінювання),
оптичне випромінювання, ультрафіолетове (UV),
теплове рентгенівське випромінювання (SXR) з енергією фотонів 100 МеВ (в великих спалахах)) (1 МеВ = 0,001нм 100МеВ = 0,00002нм).

Електромагнітне випромінювання існує і в спокійних умовах, а під час спалахової активності збільшується багаторазово.

радіовипромінювання Сонця

Радіовипромінювання Сонця в сантиметровому - декаметровом діапазоні спостерігається як в спокійне, так і в обурене час. BR> Частоти сплесків радіовипромінювання спалахів відповідні дециметровому і декаметрового і кілометровому діапазонами можуть виникати лише високо в короні або в сонячному вітрі, мікрохвильові та міліметрові сплески виникають в нижній короні. Радіовипромінювання, асоційоване з спалахами на Сонці, створюється при виникненні турбулентності і нетеплових рухів високотемпературної плазми, а також при русі енергійних електронів в магнітних полях. Спалахову радіовипромінювання дуже різноманітно, має сплески різної тривалості і амплітуди зі складним частотним спектром. Визделяется на наступні типи радиоизлучений:
Тип I Шумова буря, що складається з великого числа коротких вузькосмугових сплесків в метровому діапазоні (300 - 50 Мгц). (Див. Докладніше нижче)
  • Тип II. Вузькосмугове випромінювання, яке починається в метровому діапазоні (300 МГц) і повільно, десятки хвилин, зсувається в декаметровий діапазон (10 Мгц). Тривалість сплесків II типу порядку 2-10 хв, іноді до 20-30 хв. Ці сплески з'являються тільки після потужних спалахів хромосфер і асоціюються з поширенням ударної хвилі в короні і сонячному вітрі. Зазвичай вважають, що ці сплески генеровані потоками електронів, прискорених на фронті ударної хвилі.
  • Тип III. Вузькополосні сплески, швидко, за секунди, проскакують від дециметрового в декаметровий діапазон (500 - 0.5 Мгц). Вони часто спостерігаються у вигляді серій і приурочені до процесів в активних областях на Сонці.
    Створена вузьконаправленим потоком (пучком) електронів, що рухаються в короні. Частота сплеску зменшується в міру руху пучка в область меншої корональної щільності. Радіовсплесков III типу тісно пов'язані з виходом електронів на відкриті силові лінії і втікання їх в міжпланетний простір. Іноді спостерігають сплески U- і J- типів, названих так за форму їх зображень на динамічних спектрах. У цих випадках пучки електронів, що генерують сплески, рухаються уздовж магнітної спалахової петлі.
  • Тип IV. Гладкий континуум широкосмугових сплесків в метровому діапазоні (300-30 Мгц), що починаються через 10-20 хвилин після максимуму деяких сильних спалахів і триваючих іноді кілька годин.
    Вважають, що тривалі сплески виникають, якщо здійснюється захоплення швидких електронів в стабільні магнітні пастки, які можуть бути або нерухомими, або переміщатися з невеликою швидкістю, При цьому вважається, що механізм випромінювання сплесків IV типу синхротронного, тобто припускають захоплення електронів з енергією не менше кількох сотень кеВ.

  • Тип V .Всплеск V типу часто виникає разом з сплесками III типу, трохи запізнюючись по відношенні до них. Тривалість сплесків V типу досягає хвилин, в той час як тривалість сплесків III типу (в тому ж інтервалі частот) - всього декількох секунд, а іноді і часток секунд.
    Сплеск V типу пояснюється захопленням частини прискореного пучка електронів в арку магнітного поля і утриманням в магнітній пастці.

    • Шумовий бурею називають підвищений (фон) флуктуірует (сплески) радіовипромінювання тривалістю від декількох годин до двох тижнів.

    Мікрохвильове випромінювання. Мікрохвильове (R # 956;-випромінювання) на частотах> 109 Гц зазвичай триває стільки часу, скільки триває спалах в жорсткому рентгенівському випромінюванні, і добре з ним корелює. Можливі механізми випромінювання цих сплесків: 1) випромінювання нагрітого до високих температур газу в області спалаху; 2) випромінювання швидких електронів, що рухаються в магнітних полях; 3) порушення випромінювання при взаємодії електронів з плазмової турбулентністю, що розвилася в спалахової арці.
    М'яке рентгенівське випромінювання (X-ray) Сонця розділяється на класи по пікової потужності випромінювання Р. вимірюваної на Землі в діапазоні 1 - 8 Ангстрем:
    Клас ВР менше 10.0E-06 Вт / м2
  • Клас C. 10.0E-06 - 10.0E-05 Вт / м2
  • Клас M. 10.0E-05 - 10.0E-04 Вт / м2

  • Жорстке рентгенівське і гамма випромінювання

    Енергійні електрони c енергіями> 30 кеВ з'являються у спалахах в результаті прискорення. Взаємодіючи з навколишнім речовиною, вони втрачають свою енергію, збуджуючи при цьому гальмівним рентгенівське випромінювання. Дійшовши до хромосфери, де n = 10 11 - 10 12 см -3. електрони швидко за час

    0.1-2 с. втрачають всю свою енергію; при цьому енергія ізлучённих квантів лежить в широкому інтервалеб від енергії електронів і ніже.Поведеніе рентгенівського випромінювання відображає тимчасові і енергетичні характеристики прискорювального механізму. Залежність від часу інтенсивності жорсткого рентгенівського випромінювання (криві світності) в інтервалі енергій 20-1000 кеВ має складну структуру. Тривалість рентгенівських сплесків змінюється від декількох секунд до десятків хвилин.
    Частинки прискорюються цугамі імпульсів. Тривалість цуга становить 1-4с. Усередині кожного цуга можна бачити ланцюжок окремих коротких імпульсів, які тривають десятки мікросекунд.
    Висота місця прискорення частинок, певна за сукупністю експериментальних фактів, може бути (6 - 10) * 10 9 см над рівнем фотосфери в імпульсних події і досягати значень (3 - 6) * 10 10 см - в тривалих спалахи.
    Форма енергетичного спектра рентгенівського сплеску - розподіл числа фотонів від їх енергії пов'язана з енергетичним спектром електронів. Зазвичай форму спектра у сплесках апроксимують статечним законом dJ / dEx = Eх -V в інтервалі енергій 20-300 кеВ. Показники спектрів лежать в інтервалі значень V від 5 (м'які спектри) до 2,5 (жорсткі спектри). Для подій з великою амплітудою найбільш ймовірне значення V = 3,8.

    Гамма випромінювання Протони (іони) з енергіями> 10-30 МеВб альфа-частинки і важкі ядра взаємодіють з речовиною сонячної атмосфери, втрачають свою енергію, збуджуючи випромінювання в вузьких гамма лініях виникає внаслідок ядерних реакцій. Область енергії фотонів цих гамма ліній лежить в інтервалі енергій 0.15- 17 МеВ.
    Найбільш інтенсивні лінії виникають при переході з збуджених станів ядер 12 С і мають енергію 4,438 МеВ і ядер l6 Про з енергією 6,129 МеВ. Найбільш ефективні для збудження цих ліній протони з енергією Ер = 10 - 30 МеВ. Час життя збуджених станів t = 10-12С або менше, тому лінії випромінюються негайно без видимого запізнювання і носять назву прямих ліній.
    До теперішнього часу було ідентифіковано 17 таких відносно вузьких ліній. см. докладніше в огляді Р.Т. Сотниковій Сонце в рентгенівських променях

    Більш детальну інформацію з даного питання можна знайти в розділах Сізіфа
    ОГЛЯД і СТАТТІ. а також на сторінках підручника.
    Спеціально питань сонячної активності присвячений багатоілюстрований розділ проекту Е.В. Кононовича ЖИТТЯ ЗЕМЛІ В АТМОСФЕРІ СОНЦЯ

    Також дивись родинні розділи довідника: