კოსმოსური ამინდი, მზის ქარის დარღვევა და რადიო აფეთქებები

Solar ქარი, ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკების ნაკადი, რომელიც წარმოიქმნება მზის გარე ატმოსფერული შრედან, საფრთხეს უქმნის სიცოცხლის ფორმას და ელექტრულ ტექნოლოგიას, რომელიც დაფუძნებულია თანამედროვე ადამიანის საზოგადოებაზე. დედამიწის მაგნიტური ველი იცავს შემომავალს მზის ქარი მათი გადახრით. მკვეთრი მზის მოვლენები, როგორიცაა ელექტრული დამუხტული პლაზმის მასობრივი გამოდევნა მზის გვირგვინიდან, იწვევს დარღვევებს მზის ქარი. მაშასადამე, დარღვევების შესწავლა პირობებში მზის ქარი (ე.წ ფართი ამინდი) აუცილებელია. Coronal Mass Ejection (CMEs), ასევე მოუწოდა "მზის ქარიშხალი" ან "სივრცეში ქარიშხალი ასოცირდება მზის რადიო იფეთქებს. შესწავლა მზის რადიოს აფეთქებებმა რადიოობსერვატორიებში შეიძლება წარმოდგენა მოგვცეს CME-ების და მზის ქარის პირობების შესახებ. პირველმა სტატისტიკურმა კვლევამ (ახლახან გამოქვეყნდა) 446 ჩაწერილი ტიპის IV რადიო აფეთქების შესახებ, რომლებიც დაფიქსირდა ბოლო მზის ციკლში 24 (თითოეული ციკლი ეხება მზის მაგნიტური ველის ცვლილებას ყოველ 11 წელიწადში ერთხელ), დაადგინა, რომ IV ტიპის რადიოების უმეტესობამ. Solar აფეთქებებს თან ახლდა კორონალური მასის გამოდევნა (CMEs) და მზის ქარის პირობების დარღვევა. 

ზუსტად ისე, როგორც დედამიწაზე ამინდის გავლენას ახდენს ქარის არეულობა, სივრცეში ამინდიზე გავლენას ახდენს „მზის ქარის“ არეულობა. მაგრამ მსგავსება აქ მთავრდება. დედამიწაზე ქარისგან განსხვავებით, რომელიც შედგება ჰაერისგან, რომელიც შედგება ატმოსფერული აირებისგან, როგორიცაა აზოტი, ჟანგბადი და ა. მზის ატმოსფერო ყველა მიმართულებით, მათ შორის დედამიწის მიმართულებით.   

მზე არის ენერგიის საბოლოო წყარო დედამიწაზე სიცოცხლისთვის, ამიტომ მას პატივს სცემენ ბევრ კულტურაში, როგორც სიცოცხლის მომცემი. მაგრამ არის მეორე მხარეც. მზის ქარი, ელექტრულად დამუხტული ნაწილაკების (მაგ. პლაზმის) უწყვეტი ნაკადი, რომელიც წარმოიქმნება მზის ატმოსფეროდან, საფრთხეს უქმნის დედამიწაზე სიცოცხლეს. დედამიწის მაგნიტური ველის წყალობით, რომელიც აშორებს მაიონებელი მზის ქარის უმეტეს ნაწილს (დედამიწიდან) და დედამიწის ატმოსფეროს, რომელიც შთანთქავს დარჩენილი გამოსხივების უმეტეს ნაწილს, რაც უზრუნველყოფს დაცვას მაიონებელი გამოსხივებისგან. მაგრამ მასში უფრო მეტიც არის - გარდა იმისა, რომ საფრთხეს უქმნის ბიოლოგიური სიცოცხლის ფორმებს, მზის ქარი ასევე საფრთხეს უქმნის ელექტროენერგიას და ტექნოლოგიებს, რომელსაც მართავს თანამედროვე საზოგადოება. ელექტრონული და კომპიუტერული სისტემები, ელექტრო ქსელები, ნავთობისა და გაზის მილსადენები, ტელეკომი, რადიოკავშირი, მათ შორის მობილური ტელეფონების ქსელები, GPS, სივრცეში მისიები და პროგრამები, სატელიტური კომუნიკაციები, ინტერნეტი და ა.შ. - ეს ყველაფერი პოტენციურად შეიძლება შეფერხდეს და შეჩერდეს მზის ქარის დარღვევის გამო¹. განსაკუთრებით რისკის ქვეშ არიან ასტრონავტები და კოსმოსური ხომალდები. ამის რამდენიმე შემთხვევა იყო წარსულში, მაგალითად, 1989 წლის მარტში 'კვებეკის ბლექაუტიკანადაში მზის მასიური აფეთქების გამო ძლიერ დაზიანდა ელექტრო ქსელი. ზოგიერთი თანამგზავრიც დაზიანდა. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია თვალყური ადევნოთ მზის ქარის პირობებს დედამიწის მიდამოებში - როგორია მისი მახასიათებლები, როგორიცაა სიჩქარე და სიმკვრივე, მაგნიტური ველის ძალა და ორიენტაცია და ენერგეტიკული ნაწილაკების დონეები (ე.ი. სივრცეში ამინდი) გავლენას მოახდენს ცხოვრების ფორმებზე და თანამედროვე ადამიანის საზოგადოებაზე.  

„ამინდის პროგნოზის“ მსგავსად, შეიძლებასივრცეში ამინდიც უნდა იყოს პროგნოზირებული? რა განსაზღვრავს მზის ქარს და მის პირობებს დედამიწის სიახლოვეს? შეიძლება რაიმე სერიოზული ცვლილება სივრცეში წინასწარ არის ცნობილი ამინდი დედამიწაზე მავნე ზემოქმედების შესამცირებლად წინასწარი ზომების მისაღებად? და საერთოდ რატომ იქმნება მზის ქარი?   

მზე არის ცხელი ელექტრულად დამუხტული აირის ბურთი და, შესაბამისად, მას არ აქვს გარკვეული ზედაპირი. ფოტოსფერული ფენა განიხილება, როგორც მზის ზედაპირი, რადგან ეს არის ის, რაც ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ შუქით. ფოტოსფეროს ქვემოთ არსებული ფენები, ბირთვისკენ, გაუმჭვირვალეა ჩვენთვის. მზის ატმოსფერო შედგება მზის ფოტოსფეროს ზედაპირის ზემოთ ფენებისგან. ეს არის გამჭვირვალე აირისებრი ჰალო მზის გარშემო. მზის სრული დაბნელების დროს დედამიწიდან უკეთ ჩანს, მზის ატმოსფეროს აქვს ოთხი ფენა: ქრომოსფერო, მზის გარდამავალი რეგიონი, გვირგვინი და ჰელიოსფერო.  

მზის ქარი წარმოიქმნება გვირგვინში, მზის ატმოსფეროს მეორე ფენაში (გარედან). კორონა არის ძალიან ცხელი პლაზმის ფენა. მაშინ, როცა მზის ზედაპირის ტემპერატურა დაახლოებით 6000K-ია, გვირგვინის საშუალო ტემპერატურაა დაახლოებით 1-2 მილიონი კ. „კორონალური გათბობის პარადოქსი“ ეწოდება კორონას გახურების მექანიზმს და პროცესებს და მზის ქარის ძალიან აჩქარებას. მაღალი სიჩქარე და გაფართოება შევიდა პლანეტათაშორისი სივრცეში ჯერ კარგად არ არის გასაგები, ² თუმცა ბოლო ნაშრომში მკვლევარები ცდილობდნენ ამის გადაჭრას აქსიონის (ჰიპოთეტური ბნელი მატერიის ელემენტარული ნაწილაკის) წარმოშობის ფოტონების მეშვეობით. ³.  

ხანდახან, დიდი რაოდენობით ცხელი პლაზმა გამოიდევნება კორონიდან მზის ატმოსფეროს ყველაზე გარე შრეში (ჰელიოსფერო). კორონალური მასის გამოდევნას (CMEs) უწოდებენ, პლაზმის მასის გამოდევნა კორონიდან, როგორც ჩანს, იწვევს მზის ქარის ტემპერატურის, სიჩქარის, სიმკვრივის და სიმკვრივის დიდ დარღვევებს. პლანეტათაშორისი მაგნიტური ველი. ეს ქმნის ძლიერ მაგნიტურ ქარიშხალს დედამიწის გეომაგნიტურ ველში ⁴. კორონიდან პლაზმის ამოფრქვევა გულისხმობს ელექტრონების აჩქარებას და დამუხტული ნაწილაკების აჩქარება წარმოქმნის რადიოტალღებს. შედეგად, Coronal Mass Ejections (CMEs) ასევე ასოცირდება მზის რადიოსიგნალების აფეთქებასთან. ⁵. აქედან გამომდინარე, სივრცეში ამინდის კვლევები მოიცავდა გვირგვინიდან პლაზმის მასობრივი გამოდევნის დროისა და ინტენსივობის შესწავლას მზის დაკავშირებულ აფეთქებებთან ერთად, რაც წარმოადგენს IV ტიპის რადიო აფეთქებას, რომელიც გრძელდება ხანგრძლივი ხანგრძლივობით (10 წთ-ზე მეტი).    

ადრეულ მზის ციკლებში (მზის მაგნიტური ველის პერიოდული ციკლი ყოველ 11 წელიწადში) რადიო აფეთქებების წარმოქმნა წარსულში იყო შესწავლილი კორონალური მასის ამოფრქვევებთან (CMEs) მიმართ.  

One recent long-term statistical study by Anshu Kumari et al. of University of Helsinki on radio bursts observed in the solar cycle 24, sheds further light on association of long-duration, wider frequency radio bursts (called type IV bursts) with CMEs. The team found that about 81% of the type IV bursts were followed by coronal mass ejections (CMEs). About 19% of type IV bursts were not accompanied by CMEs. In addition, only 2.2% of the CMEs are accompanied by type IV radio bursts ⁶.  

IV ტიპის გრძელვადიანი აფეთქებების დროის გააზრება და CME-ების თანდათანობითი გაგება დაგეხმარებათ მიმდინარე და სამომავლო მოვლენების შემუშავებაში და დროში. სივრცეში შესაბამისად, პროგრამებს, რათა შემცირდეს მათი გავლენა ასეთ მისიებზე და, საბოლოოდ, სიცოცხლის ფორმებსა და ცივილიზაციაზე დედამიწაზე. 

***

წყაროები:    

1. თეთრი SM., nd. მზის რადიოს აფეთქება და ფართი ამინდი. მერილენდის უნივერსიტეტი. ხელმისაწვდომია ონლაინ მისამართზე https://www.nrao.edu/astrores/gbsrbs/Pubs/AJP_07.pdf წვდომა 29 წლის 2021 Jamaury-ზე. 

2. Aschwanden MJ et al 2007. კორონალური გათბობის პარადოქსი. ასტროფიზიკური ჟურნალი, ტომი 659, ნომერი 2. DOI: https://doi.org/10.1086/513070  

3. Rusov VD, Sharph IV, et al 2021. კორონალური გათბობის პრობლემის გადაწყვეტა აქსიონური წარმოშობის ფოტონების საშუალებით. ბნელი სამყაროს ფიზიკა ტომი 31, 2021 წლის იანვარი, 100746. DOI: https://doi.org/10.1016/j.dark.2020.100746  

4. Verma PL., et al. 2014. Coronal Mass Ejections and Diturbance in Solar Wind Plasma Parameters in Relation with Geomagnetic Storms. Journal of Physics: Conference Series 511 (2014) 012060. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/511/1/012060   

5. Gopalswamy N., 2011. Coronal Mass Ejections და მზის რადიოს ემისია. CDAW მონაცემთა ცენტრი NASA. ხელმისაწვდომია ონლაინ მისამართზე https://cdaw.gsfc.nasa.gov/publications/gopal/gopal2011PlaneRadioEmi_book.pdf ხელმისაწვდომია 29 წლის 2021 იანვარს.  

6. Kumari A., Morosan DE., and Kilpua EKJ., 2021. IV ტიპის მზის რადიოს აფეთქებების გაჩენის შესახებ მზის ციკლში 24 და მათი ასოციაციის შესახებ კორონალურ მასის ამოფრქვევებთან. გამოქვეყნებულია 11 წლის 2021 იანვარს. ასტროფიზიკური ჟურნალი, ტომი 906, ნომერი 2. DOI: https://doi.org/10.3847/1538-4357/abc878  

***