広告

宇宙天気、太陽風の乱れ、電波バースト

太陽 風は、太陽の外大気層コロナから発せられる帯電粒子の流れであり、生命体と電気技術に基づく現代人間社会に脅威をもたらします。地球の磁場は、外部からの侵入に対する保護を提供します。 太陽 それらをそらして風を吹き込みます。思い切った 太陽 太陽のコロナからの帯電プラズマの大量放出のような現象は、地球に擾乱を引き起こします。 太陽 風。したがって、条件における擾乱の研究は、 太陽 風(と呼ばれる) スペース 天気)は必須です。コロナ質量放出(CME)、「」とも呼ばれる太陽 嵐」または「スペース 嵐」と関連付けられています。 太陽 ラジオ 破裂する。の研究 太陽 電波天文台での電波バーストは、CME と太陽風の状態についてのアイデアを与えることができます。最後の太陽周期 446 (各周期は 24 年ごとの太陽の磁場の変化を指します) で観測された 11 件の IV 型電波バーストの記録に関する最初の統計研究 (最近発表) では、長時間持続する IV 型電波の大部分が、 太陽 バーストには、コロナ質量放出(CME)と太陽風の状態の乱れが伴いました。 

地球上の天気が風の乱れによって影響を受けるのと同じように、 スペース 「天気」は「太陽風」の乱れの影響を受けます。しかし、類似点はここで終わります。窒素や酸素などの大気ガスからなる空気からなる地球の風とは異なり、太陽風は、電子、陽子、アルファ粒子(ヘリウムイオン)や重イオンなどの荷電粒子からなる過熱プラズマから構成されており、これらの粒子は地球から継続的に放出されます。地球の方向を含むあらゆる方向の太陽の大気。   

太陽は地球上の生命にとって究極のエネルギー源であるため、多くの文化において生命の与え者として尊敬されています。しかし、別の側面もあります。太陽大気から発生する帯電粒子 (つまりプラズマ) の連続的な流れである太陽風は、地球上の生命に脅威をもたらします。電離する太陽風のほとんどを(地球から)遠ざける地球の磁場のおかげで、地球の大気は残りの放射線のほとんどを吸収して電離放射線から保護します。しかし、それだけではありません。太陽風は生物生命体に対する脅威に加えて、電力やテクノロジー主導の現代社会にも脅威をもたらします。電子およびコンピュータ システム、送電網、石油およびガスのパイプライン、電気通信、携帯電話ネットワークを含む無線通信、GPS、 スペース ミッションやプログラム、衛星通信、インターネットなど – これらすべては、太陽風の擾乱によって潜在的に妨害され、停止する可能性があります。1。 宇宙飛行士と宇宙船は特に危険にさらされています。 過去にこれのいくつかの例がありました、例えば、1989年XNUMX月 'ケベック停電カナダでは、大規模な太陽フレアが原因で、送電網がひどく損傷していました。 一部の衛星も被害を受けました。 したがって、地球の近くの太陽風の状態を監視することが不可欠です。速度や密度などの太陽風の特性は、 磁場 強度と配向、およびエネルギー粒子レベル (すなわち、 スペース 気象)は、生命体と現代の人間社会に影響を与えるでしょう。  

「天気予報」のように、「スペース 「天気」も予測できる?太陽風と地球付近のその状態は何によって決まるのでしょうか?重大な変化はありますか スペース 地球への悪影響を最小限に抑えるために先制行動を取れるよう、天候を事前に知ることができるでしょうか?そして、そもそもなぜ太陽風が発生するのでしょうか?   

太陽は高温の帯電したガスの球であるため、明確な表面はありません。 光球層は、私たちが光で観察できるものであるため、太陽の表面として扱われます。 光球の下のコアに向かって内側の層は、私たちには不透明です。 太陽大気は、太陽の光球表面の上の層でできています。 それは太陽を取り巻く透明なガス状のハローです。 皆既日食の間に地球からよく見える太陽大気には、彩層、太陽遷移領域、コロナ、太陽圏のXNUMXつの層があります。  

太陽風は、太陽大気の(外側から)6000番目の層であるコロナで形成されます。コロナは非常に高温のプラズマの層です。太陽の表面の温度が約1Kであるのに対し、コロナの平均温度は約2万~XNUMX万Kです。コロナの加熱と太陽風の加速のメカニズムと過程は「コロナ加熱のパラドックス」と呼ばれています。高速化と拡張性 惑星間 スペース まだよく理解されていませんが、 しかし、最近の論文では、研究者はアクシオン(仮想の暗黒物質素粒子)起源の光子によってこれを解決しようとしています。 3.  

時折、大量の高温プラズマがコロナから太陽大気の最外層(太陽圏)に放出されます。コロナ質量放出 (CME) と呼ばれる、コロナからのプラズマの大量放出は、太陽風の温度、速度、密度、およびエネルギーに大きな擾乱を引き起こすことがわかっています。 惑星間 磁場。これらは地球の地磁気に強力な磁気嵐を引き起こします。 4。 コロナからのプラズマの噴出は電子の加速を伴い、荷電粒子の加速は電波を生成します。 その結果、コロナ質量放出(CME)は、太陽からの電波信号のバーストにも関連付けられます 5。 そのため、 スペース 気象研究には、長時間 (10 分以上) 続くタイプ IV の電波バーストである関連する太陽バーストと組み合わせて、コロナからのプラズマの大量放出のタイミングと強度の研究が含まれます。    

コロナ質量放出(CME)に関連する初期の太陽周期(11年ごとの太陽の磁場の周期的周期)での電波バーストの発生は、過去に研究されてきました。  

による最近の長期統計研究 あんしゅくまり etal。 の ヘルシンキ大学 太陽周期24で観測された電波バーストについては、長期間のより広い周波数の電波バースト(タイプIVバーストと呼ばれる)とCMEとの関連にさらに光を当てます。 チームは、タイプIVバーストの約81%の後にコロナ質量放出(CME)が続くことを発見しました。 タイプIVバーストの約19%はCMEを伴わなかった。 さらに、CMEの2.2%のみがタイプIV電波バーストを伴います 6.  

タイプ IV の長時間バーストと CME のタイミングを段階的に理解することは、現在および将来のバーストの設計とタイミングに役立ちます。 スペース そのようなミッション、そして最終的には地球上の生命体や文明への影響を軽減するために、それに応じてプログラムを作成します。 

***

参照:    

  1. ホワイト SM.、nd.ソーラー電波バーストと スペース 天気。メリーランド大学。オンラインで入手可能 https://www.nrao.edu/astrores/gbsrbs/Pubs/AJP_07.pdf 29 Jamaury2021にアクセス。 
  1. Aschwanden MJ et al2007。冠状動脈加熱パラドックス。 アストロフィジカルジャーナル、第659巻、第2号。DOI: https://doi.org/10.1086/513070  
  1. Rusov VD、Sharph IV、etal2021。アクシオン起源の光子によるコロナ加熱問題の解決。 Physics of the Dark Universe Volume 31、2021年100746月、XNUMX。DOI: https://doi.org/10.1016/j.dark.2020.100746  
  1. Verma PL。、et al2014。地磁気嵐に関連した太陽風プラズマパラメータのコロナ質量放出と擾乱。 Journal of Physics:Conference Series 511(2014)012060。DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/511/1/012060   
  1. Gopalswamy N.、2011年。コロナ質量放出と太陽放射。 CDAWデータセンターNASA。 オンラインで入手可能 https://cdaw.gsfc.nasa.gov/publications/gopal/gopal2011PlaneRadioEmi_book.pdf 29年2021月XNUMX日にアクセス。  
  1. Kumari A.、Morosan DE。、およびKilpua EKJ。、2021年。太陽周期24に​​おけるIV型太陽放射バーストの発生とそれらのコロナ質量放出との関連について。 11年2021月906日発行。AstrophysicalJournal、第2巻、第XNUMX号。DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/abc878  

***

ウメシュプラサド
ウメシュプラサド
科学ジャーナリスト | 『Scientific European』誌創設編集者

最新情報のメール配信を登録

すべての最新ニュース、オファー、特別発表で更新されます。

最も人気のある記事

回復期血漿療法:COVID-19の即時短期治療

回復期血漿療法は、即時治療の鍵を握っています...

北米での皆既日食 

皆既日食が北米で観測されます...

新しい名前が付けられたサル痘ウイルス (MPXV) の亜種 

08 年 2022 月 XNUMX 日、WHO の専門家グループは...
- 広告 ​​-
94,470いいね
47,678フォロワー続きます
1,772フォロワー続きます