J. Kandekar et al.
Наше Солнце постоянно активно, и значительная часть его активности, такая как солнечные вспышки и выбросы корональной массы, обусловлена магнитными полями. Однако напрямую оценить это магнитное поле невозможно; для этого необходимо использовать различные методы наблюдения и радиотехники (White 2004; Gopalswamy 2006).
Хотя радиометоды применялись для исследования корональных магнитных полей в локализованных регионах (например, с использованием расщепления по диапазонам в всплесках типа II; Smerd & Sheridan 1974), данное исследование связывает эти ранние сигналы от Солнца с измерениями магнитного поля на месте (in situ) на расстоянии 1 а. е. Это исследование может помочь в прогнозировании того, как солнечные извержения влияют на окружающую среду Земли.
Мы использовали долгосрочные данные солнечных циклов 23 и 24, чтобы определить, могут ли эти радиосигналы дать представление не только о том, что происходит вблизи Солнца, но и о том, что может приближаться к Земле, особенно о выбросах корональной массы, связанных с межпланетными выбросами корональной массы (ICMEs).
Методы
В этом исследовании выявлено 88 метрических всплесков типа II, связанных с межпланетными CMEs (ICMEs) из солнечных циклов 23 и 24 (1997–2019), с использованием данных CME из каталога CDAW (Yashiro et al. 2004) и данных ICME из Richardson & Cane (2010). Радионаблюдения в основном были получены из сети RSTN, с дополнительными данными из eCallisto и HiRAS (Kondo et al. 1995).
Из них 31 событие показало расщепление по диапазонам, проанализированное с использованием динамических спектров, очищенных от помех, и интерпретированное с помощью четырёхкратной модели плотности Ньюкирка (Newkirk 1961). Магнитные поля были оценены с помощью метода, упомянутого в Vršnak et al. (2002), и сопоставлены с измерениями на месте на расстоянии 1 а. е. из данных OMNI через CDAWeb.
Результаты
На примере всплеска типа II 6 июля 2006 года (см. рис. 1) была определена скорость CME — 911 км/с, скорость ударной волны — около 369 км/с, а скорость ICME — 380 км/с (Richardson & Cane 2010). Корональные магнитные поля были оценены в 0,45 Гс вблизи 1,4 R⊙ с использованием данных расщеплённых по диапазонам радиосигналов и модели Ньюкирка (Kumari et al. 2019).
Магнитные поля выше по потоку на расстоянии 1 а. е. составляли около 4,5 × 10⁻⁵ Гс, что согласуется с измерениями OMNI. Исследование 31 события с расщеплением по диапазонам показало наличие магнитных полей от 0,04 до 4,59 Гс между 1,1–2,5 R⊙, со слабой корреляцией (r = 0,14) между магнитными полями вблизи Солнца и вблизи Земли.
Выводы
Исследование проанализировало 31 событие CME-ICME с использованием расщеплённых по диапазонам всплесков типа II для оценки магнитных полей в средней короне. Статистический анализ радиопараметров не выявил последовательной линейной корреляции между магнитными полями вблизи Солнца и измеренными на расстоянии 1 а. е. Это говорит о том, что метрические радиоданные ненадёжны для прогнозирования силы магнитного поля вблизи Земли, вероятно, из-за сложной эволюции CME в гелиосфере.
Ограничения включают отсутствие промежуточных данных между ~2 R☉ и 1 а. е., которые могут быть решены будущими миссиями, такими как PSP и SolO. Корреляции скорости остаются многообещающими для прогнозирования.
На основе недавнего исследования Кандекара Дж. и Кумари А., «Об ограничениях использования метрических радиовсплесков в качестве диагностических инструментов для межпланетных выбросов корональной массы», Astronomy and Astrophysics Letters, том 697, статья № L9, 2025. doi:10.1051/0004-6361/202553735.
Ссылки
Kumari, A., Ramesh, R., Kathiravan, C., Wang, T. J., & Gopalswamy, N. 2019, ApJ, 881, 24
Vršnak, B., Magdaleni´c, J., Aurass, H., & Mann, G. 2002, A&A, 396, 673
White, S. M. 2004, Astrophysics and Space Science Library, 314, 89
Yashiro, S., Gopalswamy, N., Michalek, G., et al. 2004, J. Geophys. Res. Space Phys., 109, A07105