Введение к работе
В диссертации положены результаты работ автора по разработке и созданию системы радноспсктрографоп, раї положенных п далеко разнесенных пунктах, для коорднпиропанных наблюдении спорадического радиоизлучения Солнца метрового диапазона; проведению < их помощью многолетних наблюдении, позволивших получить большой объем данных о радиоспектрах метрового диапазона; предварительной обработке, интерпретации и анализу зтнх данных и экспериментальному обнаружению и исследованию на зтоіі основе ряда новых разновидностей солнечных радновсилосков с некласенческоп формой частотного спектра. Для исследования некоторых необычных явлении проведено сопоставление полученных данных с данным» ряда российских И зарубежных обсерватории. Для исследования миллиметровой и сантиметровой компонент солнечных радповеплесков автором были построены частотные спектры по данным наблюдении ряда обсерватории на фиксированных частотах.
Актуальность и состояние вопроса. В настоящее время Солнце является единственным космическим объектом, п чьем влиянии на Землю невозможно сомневаться. Исследования солнечно-земных связен показали большое значение ДЛЯ Процессов на 'Земле, В ее атмосфере, в околоземном космическом пространстве различных проявлении солнечной активности, например солнечных вспышек и корональних выбросов массы (коропальных транзнентов). Поэтому вопросы про,-ІІСХОЖДЄЦИЯ нестационарных явлении на Солине, прогноза зтнх явлении и их геозффектнпкых последствий являются наиболее актуальным направлением солнечно-земной физики. На решение гггон проблемы были направлены многие международные научные программы в завершающемся 22 цикле солнечной активности (например, STEP), еще более масштабные исследования планируются международными п национальными научными организациями в течение всего 23 солнечного цикла.
С другой стороны, уникальность Сплина для нас заключается также и в том, что оно является пока - и, видимо, останется еще надолго - единственной звездой, поиерхность и корона которой доступны детальному исследовании!. Уем йолее зто относится к изучению мелкомасштабной структуры и быстрых процессов, роль которых в понимании солнечных явлений постоянно возрастает. Поскольку маловероятно, чтобы многообразные явления, открытые при таком изучении, были свойственны одному лишь Солнцу - рядовой звезде нашей Іалактнкн. основные физические ир'чкиы па которой должны быть для Солнца п звезд общими, физика солнечных явлений имеет очень важное значение для разнигня астрофизики в целом.
Кроме т*мл .„^іолюденин солнечных пилении позволяют изучать фундаментальные фіі;шческне процессы, происходящие п гигантской космический лаборатории, какой является плазма солнечноп короны.
Спорадическое радиоизлучение Солнца среди г>тнх явлений занимает одно нп центральных мест, т.к. обеспечивает получение данных как о параметрах в короно (прежде всего - о магнитных полях, развитие которых и основном н определяет явления солнечной активности), ее структуре, так и о распространяющимся и ней возмущениях, многие из которых могут непосредственно плнять на Землю и околоземное космическое пространство (корона.тьные выбросы массы, потоки ускоренных частиц, ударные полны). .Как правил» такие данные невозможно или сложно получить другими методами.
П результате обширных пкепериментальных и теоретических исследовании удалось выяснить многие наблюдательные характеристики радиовсплосков и существенно продвинуться п понимании их физической природы. Сложились общепринятая их классификация по типу частотного спектра и общая схема генерации всплесков различных типов. В первую очередь это относится к наиболее типичным и частії наблюдаемым - классическим - формам основных типов динамических спектров радновсилесков, выделенным ещё и самом начале развития солнечной радиоастрономии. Так, классификация Уайл-да, подразделяющая все радиовенлос кп метрового диапазона на пять основных типов, была разработана вскоре после создания первого солнечного радиоспектрографа, стала общепринятой ужо п начале 60-х годов, н сейчас- может быть с полным правом названа классической. Однако до сих пор остаются невыясненными .многие детали механизмов генерации практически всех типов радиовсплосков, тем более -их нетипичных (нокласенческих), сравнительно редко н сложно регистрируемых особенностей. Это затрудняет использование радио-данных для определения параметров корональної! плазмы ц структуры магнитных нолей в короне, прогнозирования солнечной активности а диагностики её гоопффоктивных последствий. Для дальнейшего прогресса в этом направлении вое более актуальным становится не только привлечение новейщих достижении физики плазмы, но и, прежде всего, получение дополнительной наблюдательной информации о свойствах всплесков и их источниках, о параметрах солнечной атмосферы.
Цель и задачи исследования. Целью диссертации является обобщенно имеющейся и получение новой информации о неклассических явлениях на динамических и частотных спектрах, временных профилях спорадического радиоизлучения Солнца ц обнаружение новых видов таких явлений, исследование их свойств и подтверждение солнечного происхождения, получение на основе этого информации о
структуре я параметрах солнечной короны п процессах d пен.
Ыояпэла» Впервые создана аппаратура п пропедепы многолст-пяе. скоордиппрованные наблюдения спорадического радиоизлучения Солнца с высокпм частотным п времсппым разрешением одновременно по далеко (> 1000 км) рапнесеппьгх пунктов. Получен большой объем повых данных о структуре динамических спектров отого радиоизлучения а также о влпянпп па них различного рода помех несолнечпого пропехолсдеппя п местных условий наблюдений.
Обнаружены новые некласенчеекпе рапновидности спектральных тппоз солнечного радиоизлучения, докапано пх солнечное происхождение п определены основные свойства:
новые элементы тонкоіі структуры в составе солнечных шумовых бурь метрового диапазона п связанные со всплесками III типа {N- V-образныс всплески, "штрихи");
в пыешпе гармоники (я > 3) во всплеске II типа в сочетанпп с редкой U-образноп формой динамического спектра;
в явления уплощения п быстрой пволюцпп формы миллиметровой части частотного спектра мощных солнечпых радповсплескоп.
Научная к практическая ценность. Наблюдения солнечного радиоизлучения, включая радпоспектрографичсскнс, продолжаются уже несколько десятилетни, и в огромных массивах зарегистрированных за эти годы раднопеплесков присутствует также п достаточно большое количество яплснпії. динамические спектры которых трудно плп невозможно четко определить как принадлежащие к одному из классических тппоп радповсплескоп. Такого рода явления зачастую воспринимались как случайные отклонения от нормального тппа всплесков, солнечное происхождение многих пх спектральных особенностей (н некоторых явлений в целом) представлялось соагплтельньш, п они обычно не привлекала ticouoro интереса исследователей.
В связи с этим в настоящее время все более важным п интересным представляется обобщеппе имеющихся - п получение новых - данных о таких нетипичных явленнях в солнечном радиоизлучении, отлпчпя которых от обыкновенно наблюдаемых классических типов радповсплескоп как раз п могут быть связаны с тем, что в них - благодаря особо благоприятным условиям наблюдения и/или генерации радиоизлучения - проявляются в явной форме обыкновенно пепаблюдаемые вал:ные детали мехаппзмов гсне|Кіцнн солнечного радиоизлучения, строения н зволюцпи KopoitaabUblX Структур-, исследования таких явлений in- только уточняй)? !иШШ пр1-д№ШЖ:ШШ У происхождении одних тиноп солнечного 1>адШШЗл\-чсШШ 'Н МШ'г блужііть- основой
1 I
для разработки теории других. Они пооволяют также получать новую информацию о параметрах короны Солнца и происходяиціх в ней процессах.
Таким образом, исследование неклассическнх явлений в солнечном радиоизлучении представляет собой новый метод диагностики ко-рональной плазмы ц магнитных полей и выяснения пропсходящих в короне Солнца физических процессов, связанных с развитием корональних выбросов массы (транзпептов), вспышек и других геоэффек-тнвных явлений, имеющий как научное, так и практическое значение.
Полученные в результате этих исследований данные а также разработанная и созданная аппаратура могу быть использованы организациями, занимающимися исследованиями в области физики Солнца и солнечно-земных связей, прогнозированием и диагностикой геоэф-фпктнвных последствий явлений солнечной активности.
В диссертации выносятся на защиту:
-
Функционирующая с 1982 г. система однотипных радпоспектро-графов метрового диапазона с высоким частотным и временным разрешением расположенных в далеко (> 1000 км) разнесенных пунктах. В результате многолетних координированных наблюдении с её помощью получен большой объем данных, выполнены их предварительная обработка, интерпретация и анализ.
-
Обнаружение неклассических типов тонкой структуры на динамических спектрах солнечных шумовых бурь метрового диапазона и ассоциированных со всплесками III типа (N-, V-образные всплески, "штрихи"). Доказано их солнечное происхождение, определены основные характеристики.
-
Обнаружение и анализ по наблюдениям залимбовой вспышки некласепческой структуры всплеска II типа: наличие высоких (п > 3) гармоник в сочетании с U-образной формой динамического спектра.
-
Обнаружение явлений уплощения и быстрой эволюции формы частотного спектра части мощных солнечных радиовсплесков в миллиметр опом диапазоне. Анализ возможных причин возникновения этих явлений.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из Введения, пяти глав н Заключения. Объем диссертационной работы составляет 137 страниц, включая 29 рисунков, 3 таблицы. Список цитируемой литературы содержит 143 наименования, в том числе 15 работ автора.
I
