ISROko Mars Orbiter Mission (MOM): Eguzki-jardueraren iragarpenaren ikuspegi berria

Ikertzaileek Eguzkiaren koroaren turbulentzia aztertu dute kostu ultra-baxuko Marteko orbitatzaileak Lurrera bidalitako irrati- seinaleak erabiliz , Lurra eta Marte Eguzkiaren kontrako aldeetan konjuntzioan zeudenean (konjuntzioa normalean bi urtean behin gertatzen da gutxi gorabehera). Orbitagailutik datozen irrati-seinaleak Eguzkiaren koroaren eskualdetik igaro dira 10 Rʘ-ko distantziara (1 Rʘ = eguzki- erradioak = 696,340 km). Jasotako seinalearen maiztasun-hondarra aztertu da koroaren turbulentzia-espektroa lortzeko. Emaitzak Parker Solar Probe -ren in situ aurkikuntzekin bat datozela zirudien . Mars Orbiter Mission-ek (MOM) aukera oso merkea eskaini du koroaren eskualdeko dinamika aztertzeko (kostu handiko in situ eguzki- zundarik ezean ) eta ikuspegi berri bat eman du Marteko orbitatzaile batek Lurrera bidalitako irrati-seinaleak erabiliz eguzki- koroaren eskualdeko turbulentziaren ikerketak eguzki- jardueraren iragarpena hobetzen lagun dezakeen moduari buruz , eta hori oso garrantzitsua da bizitza-formentzat eta Lurreko zibilizazioarentzat.

Indiako Espazio Ikerketa Erakundearen (ISRO ) Marteko Orbitagailu Misioa (MOM) 2013ko azaroaren 5ean jaurti zen, 6 hilabeteko misio-iraupenarekin. Askoz gainditu du bere iraupena eta gaur egun misio luzatuaren fasean dago.

Ikertzaile talde batek orbitagailutik datozen irrati-seinaleak erabili zituen eguzki - koroa aztertzeko, Lurra eta Marte Eguzkiaren kontrako aldeetan zeudenean. Konjuntzio-aldietan, normalean bi urtean behin gertatzen direnak, orbitagailutik datozen irrati-seinaleak eguzki- koroaren eskualdea zeharkatzen dute Eguzkiaren erdigunetik 10 Rʘ-ra (1 Rʘ = eguzki- erradioak = 696,340 km) helio-altitudean, eta aukera ematen du eguzki- dinamika aztertzeko.

Eguzki - koroa tenperatura hainbat milioi gradu zentigraduraino irits daitekeen eskualdea da. Eguzki-haizeak eskualde honetan sortu eta azeleratzen dira, eta planeten magnetosfera moldatzen duten eta Lurretik gertuko espazio -eguraldian eragina duten espazio interplanetarioak irensten dituzte. Hori aztertzea ezinbesteko betebehar garrantzitsua da ^1. In situ zunda bat edukitzea aproposa litzateke, baina irrati-seinaleak erabiltzea (espazio-ontziek transmititu eta Lurrean koroa-eskualdetik igaro ondoren jasotakoak) alternatiba bikaina da.

^{Royal Astronomical Society aldizkarian argitaratu berri den Monthly Notices aldizkarian 2.} artikuluan , ikertzaileek eguzki-koroaren eskualdeko turbulentzia aztertu zuten eguzki-zikloaren beheranzko fase batean, eta jakinarazi dute eguzki-haizeak azeleratu egiten direla eta fluxu subalfvenikotik superalfvenikorako trantsizioa 10-15 Rʘ inguruan gertatzen dela. Saturazioa helio-altitude nahiko baxuagoetan lortzen dute eguzki-jarduera handiko aldiarekin alderatuta. Bide batez, aurkikuntza hau Parker Probe ^3- k Eguzki Koroaren behaketa zuzenak ere babesten duela dirudi.

Eguzki-koroa kargatutako medio plasmatikoa denez eta berezko turbulentzia duenez, barrena dabiltzan irrati-uhin elektromagnetikoen parametroetan efektu barreiatzaileak sartzen ditu. Erdi koronaren turbulentziek plasma-dentsitatean gorabeherak sortzen dituzte, medio horretan zehar sortzen diren irrati-uhinen fasean gorakada gisa erregistratzen direnak. Horrela, lurreko estazioan jasotako irrati-seinaleek hedapen-euskarriaren sinadura dute eta espektralki aztertzen dira medioaren turbulentzia-espektroa ateratzeko. Honek espazio-ontziak koroal-eskualdeak aztertzeko erabili duen irrati-soinuen teknikaren oinarria da.  

Seinaleetatik lortutako Doppler maiztasun-hondarrak espektralki aztertzen dira 4 eta 20 Rʘ arteko distantzia heliozentrikoetan turbulentzia koronaren espektroa lortzeko. Eguzki-haizea azeleratzen den eskualdea da. Turbulentzia-erregimenaren aldaketak ondo islatzen dira maiztasun denborazko fluktuazio-espektroaren indize espektraleko balioetan. Ikusten da turbulentzia-potentzia-espektroa (maiztasunaren gorabeheren espektro tenporala) distantzia heliozentriko baxuagoan (<10 Rʘ), eguzki-haizearen azelerazio-eskualdeari dagokion indize espektral baxuagoko maiztasun baxuagoko eskualdeetan berdindu dela. Eguzkiaren gainazaletik hurbilago dauden indize espektral baxuagoek turbulentzia oraindik garatu gabe dagoen energia sarrera-erregimena adierazten dute. Distantzia heliozentriko handiagoetarako (> 10Rʘ), kurba 2/3tik hurbil dagoen indize espektralarekin malkartzen da, hau da, Kolmogorov motako turbulentzia garatuaren erregimen inertzialen adierazgarri, non energia kaskada bidez garraiatzen den.  

Turbulentzia-espektroaren ezaugarri orokorrak, hala nola, eguzki-jarduera-zikloaren fasea, eguzki-eskualde aktiboen prebalentzia erlatiboa eta zulo koroalen araberakoak dira. MOM datuetan oinarritutako lan honek 24. eguzki-zikloaren maximo ahulei buruzko informazioa ematen du, aurreko beste ziklo batzuek baino jarduera baxuagoari dagokionez eguzki-ziklo berezi gisa erregistratzen dena. 

Interesgarria da ikerketa honek oso kostu baxuko modu bat erakusten duela eguzki-koroaren eskualdeko turbulentzia ikertzeko eta kontrolatzeko irrati-zundaketa metodoa erabiliz. Hau oso lagungarria izan daiteke eguzki-jarduerari buruzko fitxa bat mantentzeko eta, aldi berean, funtsezkoa izan daiteke eguzki-eguraldi garrantzitsu guztiak iragartzeko bereziki Lurraren inguruan.  

***

DOI: https://doi.org/10.29198/scieu/2201151

***

References:  

1. Prasad U., 2021. Space Eguraldia, Eguzki-Haizearen Asaldurak eta Irrati Leherketak. Europako zientifikoa. 11eko otsailaren 2021n argitaratua. Hemen eskuragarri http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/  

2. Jain R., et al 2022. Eguzki-zikloaren 24. zikloaren maximoaren osteko faseko eguzki-koronal dinamikari buruzko ikerketa bat Indiako Mars Orbiter misioaren S bandako irrati-seinaleak erabiliz. Errege Astronomika Elkartearen hileroko jakinarazpenak, stac056. Jatorrizko moduan jasota 26eko irailaren 2021an. 13ko urtarrilaren 2022an argitaratua. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stac056 

3. J. C. Kasper et al. Parker Solar Probe magnetikoki menperatutako eguzki koroan sartzen da. Fisikoak. Lett. 127, 255101. 31eko urriaren 2021n jasoa. 14eko abenduaren 2021an argitaratua. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.255101 

***