The researchers have studied the turbulence in Sun’s corona using 无线电 signals sent to Earth by the ultra-low-cost 三月 轨道器 当地球和 三月 were in conjunction on the opposite sides of the Sun (the conjunction usually happens once in approximately two years). The 无线电 来自的信号 轨道器 had passed through the corona region of Sun at a close distance of 10 Rʘ (1 Rʘ = 太阳的 radii = 696,340 km). The frequency residual of the received signal was analyzed to obtain coronal turbulence spectrum. The findings seemed to be consistent with in-situ findings of Parker 太阳能 Probe. This study provided a very low-cost opportunity to study dynamics in coronal region (in absence of a very high cost in-situ 太阳的 probe) and a new insight into how investigation of turbulence in 太阳的 coronal region using radio signals sent by a 三月 orbiter to Earth can help improve prediction of 太阳的 activity which is of great significance for life forms and the civilization on Earth.
三月 Orbiter Mission (MOM) of Indian 太空 研究组织 （印度空间研究组织）于5年2013月6日发射，计划任务寿命为XNUMX个月。它已经远远超过了它的使用寿命，目前正处于扩展任务阶段。
一组研究人员使用来自 轨道器 研究 太阳的 corona when the Earth and 三月 were on opposite sides of the Sun. During the periods of conjunction, which usually happen once in approximately two years, radio signals from the orbiter cross through the 太阳的 coronal region as close as 10 Rʘ (1 Rʘ = 太阳的 radii = 696,340 km) helio-altitude from the center of Sun and gives opportunities to study 太阳的 动力学。
太阳的 corona is the region where temperature can be as high as several million degrees centigrade. The solar winds originate and accelerate in this region and engulf interplanetary 剩余名额 which shape the magnetosphere of planets and affect the 空间 weather near-Earth environment. Studying this is an important imperative1. 拥有一个原位探测器将是一个理想的选择，但是使用无线电信号（由航天器传输并在穿过日冕区域后在地球接收）提供了一个很好的选择。
在最近的论文中2 发表在《皇家天文学会月刊》上，研究人员研究了太阳周期下降阶段太阳日冕区域的湍流，并报告说太阳风加速，其从亚阿尔芬流向超阿尔芬流的转变发生在 10-15 日左右。 Rʘ。 与高太阳活动期相比，它们在相对较低的太阳高度达到饱和。 顺便说一句，这一发现似乎得到了帕克探测器对日冕的直接观测的支持3 以及。
由于日冕是一种带电等离子体介质并具有固有的湍流，它会在穿过它的电磁无线电波的参数中引入色散效应。 日冕介质中的湍流会产生等离子体密度的波动，这些波动被记录为通过该介质出现的无线电波相位的波动。 因此，在地面站接收到的无线电信号包含传播介质的特征，并对其进行频谱分析以得出介质中的湍流频谱。 这构成了航天器用于研究日冕区域的日冕无线电探测技术的基础。
对从信号中获得的多普勒频率残差进行频谱分析，以获得日心距离在 4 到 20 Rʘ 之间的日冕湍流频谱。 这是太阳风主要加速的区域。 湍流状态的变化很好地反映在时间频率波动谱的谱指数值中。 观察到，在较低的日心距离 (<10 Rʘ) 处的湍流功率谱（频率波动的时间谱）在对应于太阳风加速区域的较低光谱指数的较低频率区域变得平坦。 靠近太阳表面的较低光谱指数值表示湍流仍然不发达的能量输入状态。 对于较大的日心距离（> 10Rʘ），曲线变陡，光谱指数接近 2/3，这表明发展的 Kolmogorov 型湍流的惯性状态，其中能量通过级联传输。
湍流光谱的整体特征取决于诸如太阳活动周期的阶段、太阳活动区域的相对普遍性和日冕洞等因素。 这项基于 MOM 数据的工作报告了对太阳周期 24 微弱最大值的洞察，该周期被记录为一个特殊的太阳周期，其总体活动低于其他先前的周期。
有趣的是，这项研究展示了一种使用无线电探测方法来调查和监测日冕区域湍流的非常低成本的方法。 这对于密切关注太阳活动非常有帮助，这反过来又对预测所有重要的太阳天气至关重要，尤其是在地球附近。
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参考文献：
- Prasad U., 2021. 太空 Weather, Solar Wind Disturbances and Radio Bursts. Scientific European. Published 11 February 2021. Available at http://scientificeuropean.co.uk/sciences/space/space-weather-solar-wind-disturbances-and-radio-bursts/
- 耆那教， 等 2022.使用来自印度火星轨道飞行器任务的 S 波段无线电信号对太阳周期 24 后极大阶段的太阳日冕动力学进行研究。 皇家天文学会月刊, stac056. 26 年 2021 月 13 日以原始形式收到。2022 年 XNUMX 月 XNUMX 日出版。DOI： https://doi.org/10.1093/mnras/stac056
- J. C. Kasper 等人。 派克太阳探测器进入以磁为主的日冕。 物理。 牧师莱特。 127, 255101。31 年 2021 月 14 日收到。2021 年 XNUMX 月 XNUMX 日出版。DOI： https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.127.255101
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