Движение КВМ к Земле
Наиболее действенным методом слежения за движением коронального выброса массы от Солнца к Земле и определения его скорости является наблюдение радиоизлучения, возникающего в межпланетной среде и имеющего частоту от нескольких десятков до нескольких сот кГц. Эта частота значительно ниже частоты пропускания сигналов ионосферной плазмой (несколько МГц), поэтому такие наблюдения можно проводить только на космических аппаратах, находящихся достаточно далеко от Земли (например, на американском спутнике RAE и советских спутниках Прогноз-1,2,5,8,10, запущенных в 70-80-е гг., и на американском аппарате WIND, запущенном в 1994 г.).
Энергичные электроны, возникающие вблизи ударной волны, движущейся перед КВМ, возбуждают электрические колебания межпланетной плазмы на ее собственной частоте (Рис.5). Эти колебания называются плазменными ленгмюровскими колебаниями, частота которых пропорциональна корню из плотности частиц плазмы.
За счет нелинейного взаимодействия плазменные колебания, в свою очередь, генерируют электромагнитные волны на плазменной частоте или на ее второй гармонике. Данные волны свободно распространяются во все стороны и улавливаются широкополосным приемником, установленным на борту космического аппарата, на частоте, определяемой плотностью частиц плазмы в том месте, где они возникли. Имея модель распределения плотности плазмы в межпланетной среде можно для каждой зарегистрированной частоты радиоизлучения указать предположительное место ее рождения.
Когда фронт КВМ находится не очень далеко от Солнца, где плотность порядка 10 тыс. частиц/см3, регистрируется излучение на частоте около 1 МГц, когда фронт пройдет примерно половину пути от Солнца к Земле - на частоте около 100 кГц. При приближении фронта КВМ к Земле, где плотность межпланетной плазмы около 10 частиц/см3, фиксируется радиоизлучение на частоте около 40 кГц.
PS:
Рис.5. Схема изменения частоты радиоизлучения при движении магнитного облака к Земле в соответствии с уменьшением плотности плазмы в межпланетной среде: а - вблизи Солнца на расстоянии около 0,1 а.е.; б - на расстоянии 0,5 а.е. от Солнца; в - вблизи орбиты Земли.
|