Исследования структурных особенностей переходной области солнечного ветра тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.02 ВАК РФ

>Г8 ОД

> з .

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ИНСТИТУТ ЗЕМНОГО МАГНЕТИЗМА, ИОНОСФЕРЫ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН

На правах рукописи УДК 623.62-726

Писарепко Ярослав Всеволодович

Исследования структурных

особенностей переходной области солнечного ветра

(01.03.02 - астрофизика, радиоастроном:!.™.)

Автореферат диссертации на соискание учел ой степени кандидата фнзико-иате.-пггическнх наук

Москва 1994

Тайона вшолненч в Института зонного магнетизма, ноиос^ори и распространения радиоволн Российской Лксдецкя наук

Ниучный руководитель

доктор физико-ыатештичвских наук Лотоиа H.A. О^деалькые огпюнзнты:

доктор (¡нзико -иатоыатичвскмх наук Чашей И.В.,

квндидат технических наук Ефшов А.й.

Шдувдя организация:

Научно-нссладрвательсккй институт ядерной физики МПГ

Зюцитс диссертации состоится ЩЛЗ " 1994 г.

в Ак— чвс. 30 вди. но заседании Специализированного совета Д.002.83.02 п ИЗШ1РАН по адресу: 142092, Московская область г. Троицк, ИЗНИРАН.

С диссортацной можно ознакомиться в научной библиотеке ШЮВДН

Автореферат разослан "ЛЛ- " 'алг^г&АА " 1Э94 г. УчениЭ секротарь Специализированного

совета, канмдаг виз.-ис». наук _ Е.А. Ерошонко

ОПЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация посвящена исследованию пространственного располо жоиил и структуры переходной области солночиого ветра на осново регулярных наблюдений рассеяния радиоизлучения естественных ИСТОЧНИКОВ. В 1ШЧОСТВО ПрОСНОЧИНЯЮМ;ИХ ИСТОЧНИКОВ ИСПОЛЬЗОВЯЛИСЛ.

кпнзарн и мьзериые источники линии водяного пара. Получены детальные радиальные зависимости днух хftpiiici'f>fже:*гиfс россиянин ра диополп на околосолнечной плазме- видимого углового размера ис точники и индекса морцяний. Обнаружена выряженная немонотонность радиальной зависимости рассеяния в области перехода ско{юсти сол почп'го ветра через звуковой' барьер.

АКТУАЛЬНОСТЬ И СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. Исследование близких ic Солнцу облястей мешшлишюго ихюстрянстня имеет решающее значение дли шучония процесса ускорения околосолнечной плазм», заканчивающегося формированием сверхзвуковое'о потока солнечного ветра. В результате обширных комплексных исследований здесь била обнаружена пороходная область солшчного ветра, п котортй лсо пара-мотры околосолпочиой плазмы претерпевают значительные изменения. Происходящие здесь процессы отличаются особой сложностью. В смежных-областях пространства сосуществуют и взаимодействуют дозву--копио и сверхзвуковое потоки илйзмч, образуются разрыв» и поло скоростей, приводящие к повышенной турбулентности потока, происходит диссипация энергии плазмошшх волн. Пространственное расположение и структура пароходной области тосно связаны со структурой дозвуковой области потока» с солнечной короной, испытывают также» как и солнечная корона, значительные изменения входе II—летного со.шочного цикла. В переходной области сосредоточены основные процессы ускорения плазмы, в частности, именно в пароходной области расположена критическая точка солнечного ветра - точка перехода переносной скорости потока через звуковой барьор. Положение етой точки являотся параметром очень важным для сравнения экспериментальных данных с результатами теории солнечного ветра. Несмотря на известный прогресс в теории процессов ускорения солнечного ветра, современные теоретические ыэдо.) л не дают достаточно полного описания г^юцесСов, происхо дячих п переходной области, что подчеркивает особую вгдаюсть проведения детальных экспериментальных исследований.

ЦГЛЬ И ЗЛДЛЧИ 11СО.!ВДОВЛ1Ш. Долью диссертационной работы шш: отся подробное оксиернмепталыюе изучение околосолнечной плазмы л труднодоступной области радиальных расстоянии к ~ (4 - 4С))ко, ( к0 - радиус Солнца). Метод исследования среды основан но п]Х)-«ЙДОНИИ рОГуЛЯрНИХ ПЯбЛЮДОНИЙ ОСТОС'ПШНПЫХ космических радио-ниточников при их сближении с Солнцам. В диссертации рассматриваются следующие задачи:

-поведение регулярных пксперимептоп по изучению характеристик рассеянии радиоволн на околосолпочной плазме, угла рассеяния рэдньхиш а и индекса мерцаний

■•получинш радиальных зависимостей угла рассояпия радиоволн ¿'(к) и индекса мерцаний т(к);

п.ч осмоле подученных радиальных профилей угла рассеяния и нп-дикса мерцаний подобное изучение структурных особенностей перо-ход! юй области и оо локализации в околосолнечном пространство;

изучение структурных особенностей околосолпочной шшзми на основе комплексного анализа результатов. полученных в акспе рш.^нтах различных пи юн.

ПОНИЗИЛ И НАУЧНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. С использованном радиоастрономического метода п;>освочипания впервые осуществлены оксньримен-тм но массовому зондированию околосолнечной плазмы, 1соторне ос-исвгиш пи одновременном использовании носколысих просвечивакцих источников. Эти эксперименты осуществлены п различных модификациях метод»: с использованном квазаров на длине полны х 2.9м и мизерных источников линии водяного пара, излучающих ни длине волны х -1.35си. Как указывалось выш, одной из основных характеристик среды в мореходной области солнечного ветра является повишшишя турбулентность потока плазмы, которая в экспериментах по рассеянию радиоволн обнаруживается как повишопио уровня рассеяния п два-три раза.

Щюиедопие в настоя!цей диссертации исследования позволили обнаружить важную для понимания мохапизма явления в Iделом деталь. На основе широкой статистики полученных данных н радиальных зависимостях угла рассеяния о (к) и индокса мерцаний ш(к) обнаружена структурная особенность - предвестник переходной области, узкий область сниженного уровня рассеяния, которая предшествует П1ЮТЯЖШШ0Й области повышенного рассояпия. На основании анализа

литературных данных установлено, что аналогичная структурном особенность обнаруживается в радиальном профиле моры дисперсии ом(к). Комплексный анализ различных характеристик околосолнечной плазмы показал, что узкая область сниженного рассонния рэдиоволн, предвестник переходной области, локализована в про странотве вблизи 1сритичоской точга солнечного потра.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. На основании проведенных исследований получены конкретные данные о состоянии околосолночной плазма в интервала гелиоцентрических расстояний к ~ (2 - 40) ¡?0 и в широ кой области голиоширот. Полученные данные могут быть использованы: -для оцсшсн искажоний радиосигналов вслодстеио влияния околосол-ночпоЛ среди при осуществлении дальней космической связи; -для исследования солночно-земных связей на ранних отапах их формировании;

-для дальнейшего развития теории формирования сверхзвукового солнечного ветра. Автор выносит на защиту:

-результаты проведения серии оксперимонтов по просвечиванию наиболее близких к Солнцу областей околосолнечного пространства;

-обнаружение структурной особенности - предвестника переходной области солнечного ветра в данннх о рассоянии радиоволн в акспе-ремонтах двух различных типов;

-воспроизводимые черты взаимосвязанных изменений различных характеристик плазш в процессе основного ускорения солнечного ветра. ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА:

-нопосродствпнное участие в подготовке и проподоини 1С серий экспериментов по просвечиванию околосолнечной плазш; -обработка и анализ полученных экспериментальных данных. СТРУКТУРА РАБОТЫ. Диссертация содержит 90 страниц машинописпо-14) текста, Г>б рисунков^ 7 таблиц и состоит из пяти глав. Заключения и списка литературы.

В первой главе определены задачи диссертации, приведен обзор литературы.

Во второй главе изложены методика наблюдений и 'обработки результатов в двух модификациях метода просвечивания. В третьей главе приведены результаты наблюдений и обсуждается

ироионнйя даням:;);/) пароходной области.

В четвертой глава проводится анализ радиальных профшюй характеристик рассонния.

I) плтоЯ главо проводится комплексный анализ взаимосвязи различных характеристик околосолнечной шшзми в области формировании сворхзвукового потока солнечного ветра. Предложив и ре а ли эс-«ш ионий ыотод оиродоления положи ш л критической точки солнечного вотра.

АИТОПАЩШ. Результаты работы докладывались па семинарах лабо ратоумм Радиоизлучения ('/олнца Института земного магнетизма, ионосфер:.! и аспроетражмиш радиоволн РАЗ!; на семинарах лаборатории радиоастрономии ['ИЛИ Украины (г. Одесса); на Xvi Всесоюзной конференции но ресщюстрнчению радиоволн, г.Харькои, 1990 г.; но 9-ом семинара ¡'»бочей груипи "'Uibmkíi Солнца и космическая электродинамика". г.Львов, 2-8 сентября 1990 г.; на Всесоюзной научной конкуренции по физике Солнца, г.Ашхабад, 2-6 октября 1990

Основное результата, изло;кен1шо в диссертации, содержатся в публикациях:

1. п.л.Лотова, Я.В.Пвсярешсо. Исследования пароходной области солнечного гетра.// Геомагпотпзы и аароношя. 1990, т.30, n 4, с.545-549.

2. Н.А.Лотова, О.Л.Кор:)лет, П.В.Пиоароико, О.П.Модеодева. Про-тяхенная структура пароходной области солнечного ветра.//Ге-омтштнз:.! i; аэрономия. 1991, т.31, и 2, с.223-227.

Я. Н.А.Лотова. И.Ю.йрожжон, Я.В.Писорошсо, Ы.К.Борд, U.Itor цольд, Р.Гюстен, В.13ибер. Крупномасштабная структура около-солночной среда но ыпрцаниям.^ Астрономический ;хурнал.1992, т.69, шпЛ, с. 173-100. 4. Н.А.Лотова, О.Л.Королов, Л.В.Писаренко. Процесс формирования сверхзвукового солночпого вотра. // Геомашетизм и ааронсипя. 1992, т.32, ИЗ, с.70-84. 6. Н.А.Лотова, О.Л.Королов, Я.В.Писаренко. Крупномасштабная структура околосолнечной плазми в области парохода от дозвуковое течения к сверхзвуковому. // Кинематика и [¡шика но-Овошх тал. 1993, т.9, Щ, c.IG-23. 6. " » Лотово, Я.В.Шсаронко, О.Л.Королов. Воспроизводило ха-

рпкторнио ЧОрТИ П[К.'ЦОПСа формирования сверхзвукового солнеч него ветра. // Гоомапштизм и аэрономия. 1993, т.33, нп, и .10-17.

СОДШШКЕ 1'ЛПОТи

В порлоЯ главе диссертации опродалоим задачи диссертации, обоснована актуальность томи. Пршшдпн обзор литератур« 1!0 не тории метода просвечивания и показано, что отот метод является моацпш, плодотворным сродством изучения труднодоступных обла-стой околосолнечной среды. Показано опредоллющео шмшшо шссгш-риионтальиих результатов в отой области исследования но развитие теоретических представлений о механизме формидоппшш сол-иочното ветра.

Во второй гливо рассмотрены возможности и методика проведения экспериментов при исследовании околосолночноЯ сроду в двух модификациях метода просвочипании. В диссертации использовани два класса компактных нросвечивакгцих источников; квазари и мазерние источники линии водяного пара. Квазарц наблюдались на длимо волны \ ■-- г.в н, мазер! иго источники на длин» волии х «■- 1 .зп см. Примонамио двух классов просвечивающих источников иозволяот оп |юдоллть эаазшо характеристики околосолнечной плазми в нозани ецшх экспериментах,значительно расширяет статистику получошшх данных и позволяет подробно исследовать временную динамику п«{Ю • хо.лой области.

При сближении квазаров о Солнцам наблюдаемый проявлением аф--фзкта рассеяния является увеличение видимых угловых размеров источника

ОО * С13

где оп - видимый угловой размер лоточника, собствешшй угло-цой размер источника, о - угол рассеяния волн.

При наблюдениях мазорных источников водичиноЯ, получаомоЯ из наблюдений, является индекс мерцаний

- О -

гда ai - (¡uiy[ctyi¡n.iiu интенсивности принимаемого сигнала, i - hi¡-тминшпость сигналя. В диссортацми прнвадопи сршмиггсш.иш) характеристики днух используо1япх ькдоТжк^й штода просвнчшшпии. Обо получаошо из наблюдении хлрактор'.-.етпси рассеяния, индокс ívipuüiiisfl !п и угол рассеяния о, согласно теории пролорниопелыш одной и тоП аю snjJíiiíTojsiOTHKO сроди, сродпгжвпдрнтичи1.ш (¡шукту-íiUiiilU LV.üKT'pOHHOJi КОШЮ.ЧТрПЩ'.К AI lg . ЩУ/. CÍO!.' рНДИаЛЫШО 3ÜHHCH-иосш iv.cR5 и ccro luso пороходной облаете будут иуоть.шд

гаСЮ,ОСЮ a Ï! В попоходной ОбЛ«г.тп COÄJOViiOi'O ÜOVjW, гдо

наблшдются отклонения рпдпалыю!! зависимости рассеянии от сте-понного анкона, форчн ра^шлыно; зпвисиксстоК «.сиз н еем Tflioio сошшдают.

Эксперимента по побг-пдоппин ппдииис yi'j:oiHix разкэров квазаров поводились на радиотелоскопс; ДКР-iooc ГАС СЯШ1, г. Пуцшго s:

ШШШШДЭТ ПОрИОД 18¿¡7-1S03 IT. В I'.UMÜCTDO tipííOí.nSOÏ'O yCTJlOÍÍCií'iJO МСНОЛЬЗОВОЛСН КОррОЛКЦИОШШП рПДИО.\'.ОТр о шириной ПОЛОСУ npiui'.î.l Ai í: Ш'Ц i! ПОСТОЯННОЙ BpüiV.iHH т 1 .ñ «. РаДИОТОЛОСКО!! ПСПОДЬ-зоаался il «Комо инто^томо'/ра, и дпух рохашах работа, различающийся но чувствительности. В одно!.! из репшов срежни Аэ антон-ны;и глте^яроыотра с..уу:-л.и;п дне лоловиин полотна линии Восток-Загшд, ооразую^и; базу дялпоЛ а 470 ц. П'лф'.иш главного лсшест-. ки диаграммы направленности кпторфороштра в атом режине бкли о(1 » га у гл. ши. ЗДоктпвпан площадь ептошш составляет езоо и 'I ЧТО ОбОСПеЧНВПОТ ИаКСНМадЬНуЮ чувствительность ПО потоку:

S - О.Э - 1.О ЯП с35

В атом решше проводились нсблыдопип большинства используешх источников. Для наблщдомип мощних источников эс 144. зс г?.з и зс гггч использовался другой реши работы еролаш ib. В данной jiajaiuo антеннами инк^фороивтра слукшш дво секции полотна линии Восток- Запад, с базоа d « 010 и, что опродплнот ширину главного лепестка дишрамш направленности инторферомотра. равную 13 угл. шш.. Эффективная площадь антешш при атом сравнительно невелика и составляет 733 м * чувствительность по потоку:

S ~ Q - lo ЯН

С45

Дли обоих режимов робота ширина главного интерференционного лепестка радиотелескопа моньшо углевых размеров радиодиска Солнца, что обеспечивает возможность проведения затмениях наблюдений. Кроме просвечивающих наблюдались такжо калибровочные источники, находящиеся на большом угловом расстоянии от Солнца. С целью проверки постоянства уровня усиления приемной аппаратуры измерялась тирипп шумовой дорохаси записи при подключении ко входу приемника калибровочного шумового сигнала с аффективной температурой Т - зоо к от согласованной нагрузки.

Геометрия сближения просвечивающих исючншсов с Солнцом рассчи-тивнлзсл. но стандартной программе на ЭВМ.

Вое'-о в Ю07-1991 годах на радиотелескопе ДИР-юоо проводоно ю продолаштельных сор:!Й наблюдений квазаров. Методика определения воличини угла рассояния о основана на измерении ашиттудч рассеяния 1J = !И!0, где И - амплитуда 1штор1орогрв)гш затаенного источника вблизи Солнца, ¡.50- впезатмоипал амплитуда, на больиих угловых расстояниях от Солнца, гдо можно пронобречь рассеянием. Значения величины Н определялись по записям затмепннх источников, исправленным за фазовые искажения диаграммы направленности интерферометра. вызванные неравенством электрических длин ого илпч.

Величина внезатмонпой амплитуды Н0 определялась но калибровочной кривой !.I(s) (s - значение потока источника па длине волны наблюдения), которая строилась по данным наблюдений калибровочных источников. Наблюдения калибровочных источников использовались также для учета изменений коэффициента усиления приемника.

По найденным значениям величин М и !.!0. исправлением за фазовый сдои1 измепепио козИициента усиления приемника, рассчитывался угол рассеяния о.

Анализ ошибок измерений показывает, что величина угла рассояния определялась с точностьто порядка 5-10% для ерпдпих типичных значений угла рассояния. В обнаруженной в проведенных измерениях области сниженного рассеяния ои:ибка изменялась в пределах 10-502, что, тем но менее, позволило обнарузэть неизвестные ранее детали структуры потока.

Наблюдения мерцаний ¡лазерных источников линии водяного пера проводились на радиотелескопе ГТ-гг Радиоастрономической стшищи ФХАН г. Пущино и па юо - метровом радиотелескопе в г. ОЭДхш»-сборг. Наблюдения мерцаний на радиотелескопе РР-22 были осущест

- ÎO -

шшш и период i qíjy- : oqp. п'., a na 100 - motjkjbom радиотелосконо н íüo? r. lî результате этих наблюдений были получены радиальные зависимости индекса мерцаний юскэ:

т '

<«*tt J f1 "nJ У

Ijl L=---------—. c, ----------------------------..----- —_

<3co> t - t

on . oit

ГЛП T or, rj> „tí средние значения температуры антоним в положениях "на источник" и "вне источника", о- 2 , о z - еоотгштствуканио зно-

on olí "

чечин дисперсии температуры.]"! качестве приемного'устройства па РТ • использовался один канал штатного ее канального споктро^афа с ыицшеА полосы 4о кГц и постоянной времени т >- о.э с. Гонимы работы "он" и "окр-- осущоспипитаь пинедонием антонпы на источник и отведенном от нога на з- в сто^юну от Солнца по азимуту. Ежедневно проводилась серия независимых измерений. По результатам получшишх роализяций определялись путем усроднония значения индпкен мерцаний и ошибки измерений.

Ошибка в определениях индекса мерцаний заметна в области малых значений m, для уменьшения ошиб.си использовалось усреднение по сории независ.итх повторных наблюдений. Я переходной области зня-чония индекса иорцаний обычно превосходят значения, соответствующие асимптотическому уровни, примерно в а раза. В зоне предвестника знпчения m снижены rio отношении) к соответствуют асимптоти-чоскии значонляи тагаш в а раза. В обоих случаях для уверенной рогистрации пониженное н повышенного уровней рассеяния было достаточно усреднять порядка ю-го реализаций, что и выполнялось в ходе наблюдений.

В третьой главе приводятся основные результаты экспериментов по массовому зондированию околосолнечной плазмы излученном кпа-зв[юв и назорпых источников. Эксперименты но наблюдению изменений рассейвакъчих -свойств околосолнечной плазмы проводились с kwu по i по:: год. По сравнению с более ранними аналогичным» исследованиями в этих экспериментах впервые било применено массовое зондирование околосолнечной ороды ьеюгши просвечивающими источниками одновременно в каждой серии наблюдений. Всего было

наведено ю серия наблюдений, в которых изучались изменения видимых угловых размеров квазаров и мощюго ряджтасточника п Крабовидпой туманности. Пшю проведение такхге о сор<■.','/■ лаЛяпдопий, н которых изучались изменения индекса мерцаний ¡/азсрмп нсточни-коп. В результате наблюдени-*, была нл;се:ш:ка большая с.таиг.сллка донных но изучению рассоинткцих снойс'-л среди в дозвуковой и пороходноЯ области в диапазоне радиальных расстоянии п < ло и и в широком диапазоне голиоаирот. По полученным из наблядепиЛ значениям угла рассеяния о ,ч индекса мерцаний т строились радиальные зависимости угла осм и индекса мерцаний г/.ско. Па.'урнпыо зависимости составляют эксперчментальнум основу для «налнвя крупномасштабной структуры переходной области солнечного ветра.

На основ;! полученных сксперимантядьпих данных о редка;!:,ьо" ал гоиигости осю был! определены граша^ ш^здходноП о&яяс'Л!, ко-тор а я появляется в наблюдениях кои облает!, усиления рассеяния ноли, но отношению к монотонное! асимптотической занксиьостя

вид в:

ОС . жо!) я' " " • 1 С. сп

Онродоленис» располагал мя грппг|!'ч переходной области, наутро:«!'.»?! и вне¡шеЗ к )и поанолх>7 виделиэт. и околосолничвей сродо V]::! основ нио области • обллс.?!, дозвукового течения к < кпи, I:прохо;:;1у;о область, в 1с0т01юя сосукоствуст дозвуковоо и св'фхонуксп':.: течения, и область сверхзвукового потока солнечного ветро к > к\.,!0Г!-рисунки 1 приведен приг/ер радиальиол ззвнст-оста угля полу-

ченной на радиотелескопе Л!'Р-1000. Па рисунке позаполнеппж символами обозначены значения полного угла рассеяний получение на фазе сближения источника с Солнцем, ::ыкшц;|«д.я! - ин фазо удаления.

На основе анализа полученных экспериментальных- данных показано, что пароходная область обнару.та'.плетск во все:: без исключения сериях наблюдения. Во всех случаях переходная область проваляется как п{ютяз:о1шая область, сравнимая по ширине с областью дозвукового течения. Переходная область расположена в характерной золе радиальных расстояний к - сю - 35э к ■ Полученные экспериментальные данные охватывав значительный период, в ходе которого об:;;ее состояние солнечной активности существенно изменялось.Больная

- 1Я -

п, ¡в-¿С 273 О, о -¿С2.79

ь 67л9ю

Рис.1 Радиальные зависимости угла рассеяния для источников ЗС 273, ЗС £75, ЗС 279, октябрь 1987 г.

г.тятютикп да:¡них, полученных в различные годи, позволяла проследить динамику изменений состояния переходной области во времени. По совокупности окспорлмепталышх данных, полученных в диссертации, б^-кл определен;; пределы, в которых оаключенм изменения поло-гения переходной облает;! в околосолнечном пространстве. Из отих данных заключить, что наибольшие изменения расположения

иороходной области ьаблюдались в 1 езв-1 оао гг. Дйн исследования взяпглсяг.;.;] между параметрами сверхзвукового потока и расположи-шей переходной области использовались данные о скорости солнечного ветра* лзстао из публикаций. Получена корреляционная зави-С!::,:оет1>: с ростом ско^юсти солнечного ветра, переходная область приближается к Солнцу, а ее ширина уменьшается и, наоборот. Таким образом, нолучопмио в диссертации даннио о значительных изменениях расположения переходной области в продолах; сю-гозк^, кгнеы *" сас'-зи,ко» «огут быть объяснены как результат отклика гео котрг.н переходной области на изменение обилию состояния активности охолосолнечпой нлазни. Проведенные исследования позволяют рассматривать корреляционную взаимосвязь нозду геометрией переходной области и скорн-.т;,!'; солнечного ветра как одно из звеньев 1! цепочке» рг'-.чч<вяпия солнечно земнмх связан.

г.ъД к

.-46

ор Ж-М'/З?

V/.' \'/.>иг,}

%

Рис.2 Родиальнне злпке."л'.,егп индекса игрцйп'Ч

источников 3Юл, . до:-аСиь 10?:;с г.

Ш&пздтпю гдпрцавчП г';:1::]!'!:« нсточк.'я'.о:» лннн;; в.";Д1\'!(;гг> -пну.* /гшиг;'-гс:л ¡к:з;л?:?ссТ»! •■Л'.грч:';? г-'.'тодо.": ксс,'ан.;л ггач.'.'Х'.п?. шчнсЛ 1:.':!пш/ и л рг.ссто«;к;як к £ ?о'; к иозгад я.;т прс/чэлггг» пго • сгючишши окохосолпачно« п.ггии:^ с ее отнгс:":ч\ м.но шсок<>1 плот-пзоччл !! !:.л!булг|() р';::.!".:';» слабого расссмм!'.:» рчди':

юли. Полумоши.'о дон;::» о;<г.г,т::'.>.; 'лт период с; ;:о г»'-;а гг. ]'го.!!:я';1!1п!л п'ю^одилг'сь по пгор -п поло«:«»0 д(;кпп';).<;, с 18-}*0 пэ га о докабрк, и ко птогх)Л ¡¡о*'оуп:н ишм, )а- я»- Ня рисунке я

приподоип радиши.ипн итчкзмость иидоксп корцжшЛ -ст, полу^ок--

118Л ПО ПНбЛВДОНИЯИ Ш! раДИОМ-^ОСКОНО 11'-«. РЗЗИКШ^НЮТ «•.ИНО-лами обозппчоип точки, получений) па фазе облг:".';'.::;я "ото'П'.шсу о Солнцем, иниолнепшп'и - на фазе удпшшия лоточника от Солнца. Как и в случае радиальной оавнсиг.аг.'П! угла ос;ъ, в дп:пшх о ра--дналикн! зй7:псимости нядстса мерцаний усиление уровня рассеяния по срапношпэ с асиштотячсской сшшииоЯ згшстюстыэ с»; гюзпо-лпот лошшлиопать переходную область и определить расположение ее границ. Из рисунка находим расположение внутренней границы

кгн ^ 1 ко

Орпниснио радиальных паиисимостей индекса морг.чиий гг.ста с родч-шь»пни зависимостям) угла рассеяния волн ос м позволяет оашзо-чип», что эти зависимости имогот совпадяг/'^Я о&хи" вид и найденные с их понощью полок-опия области дозвукового точения и поро -ходмой области выделяют соштдякхцио области околосолнечной нлпжи.

Таким образом, окспоримепти днух различных типов с использованном различающихся ичсупуметов и методик наблюдения приводят к результатам, в которых данные о радиальной зависимости уровня рассеяния •р&диомолн »¡сходятся в хорошом согласии.

В глава 4 диссертации изучается радиальная структура пароходной о1ласти по данным об угло рассеяния радиоволн. Подобный анализ радиальных профилей угла оси. рис.1, показывает, что переходная область имеет более сложную структуру чем ато предполагалось ршши. Из рис.1 видно, что широкой области повышенного рассеяния волн предшествует сравнительно узкая область резко сниженного рассеяния - предвестник переходной области. Во всех сориях няблвдоиий положении предвестника па графике радиальной зависимости осю соответствует одна точка, один день наблюдений. Видимое положение источника за сутки измс!няется на величину » 4 ro, отсюда слезет оценка и.иринн области сниженного рассеяния r < 4kq. Характерное снижение уровня рассеяния в зоне проднеотиика составляет г - 2.5 раза от асимптотического уровня. а усиление уровня рассеяния в протяженной переходной области г - и раза. Это значительно превышает ожибки измерений и позволяет за!и1ючить, что изменение! уровня рассеянии в зоне предпестпика и в переходной области являются существенными особенностями процесса ускорения солнечного ветра. Обнаруженная структурная особенность воощюиз -водитсн независимо от гелмошироти, времени паблвдения и уровни солнечной активности. Приаеденная в диссортации статистика дин-шх позволяет считать, что явление резко сниженных значений угла рассеяния радио5ЮЛН вблизи внутренней границы протяженной области повышенного рассеяния является характерной особенностью структуры трансзвуковой, переходной области солнечного ветра.

В параграфе 4.й проводится подробный спализ радиальных профилей индекся мерцаний; предаостник переходной области наблюдается но &юрцаниян также. как и в данных по рассеянию волн. Таким образом, каление предвестника установлено в независимых экспериментах двух танов. Это позволяет заключить, что в отроении переходной области можно выделить область сниженных значений лм^ на внутренней гра->гмце, вслед за которым протирается широкая область повышенных значений ^¡уктуаций олектропной концентрации.

В рассмотренных гы:::е параграф* диссертации изучалась радиаль

мал структура переходной области но одно:) из характеристик око-лосолючной плазмы •■ среднеквадратичным флуктуациям электронной концентрации. Прпдставлиет интерес исследование радиального nrioijMjiB другой, сопоставимой с лы, характеристики плазмы • средней но лучу зропил концентрации электронов, <"г>. Ятя задача решается в параграфе па основании литературных данных. Радиальная зависимость сродней концентрации алектронои <n >о:з в околосолнечной среде изучалась по измерениям меры дисперсии та по измерениям частотной зависимости времени запаздывания импульсов пульса}«!). Проведенный анализ моказынлет, что во всех приведенных радиальных профилях меры дисперсии пмекч, величины, пропорциональной интегралу алоктронной концентрации вдоль луча зропил, на гелиоцентрических расстояниях, еоотвототвущиг. перо-ход!io;'í области, пбпаругшоаотоя сходная с oo'cy.-.yia;:¡;;eЛая ранее рлдиальппя структура. узкая область резко спиташш.ч значений па внутренней границо области увеличенных значений меры дисперсии. В целой мо:аю зослючить, что яелаиио нредпести/к« пароходной ооластн солнечного актра является характерной чир • той радиальной структуры как среднеквадратичных СиукчуациП , так и средней концентрации <нс>.

Пятая глава диссертации посвящена установлен;-!!:) ь\<ей результатов исследования рассеяния радиоволн на пеоднародностлх л.чо1ст]юнной концентрации с им".м:;нмиси данными о других характеристиках потока околосолнечной плазмы - о средней концентрации влектронов. w форме п^юстрапстненпого спектра пеодпородпоетой и, и первую очередь, о скорости солнечного ветра. Предварительное рассмотрение радиальных зависимостей кчэдой из характеристик потока cojiHe4Horo ветра позволяет выявит)« ш структурные особенности, соответствующие определенным етапнм гцюцесса ускорения околосолнечной плазмы. Сопоставлен;«) итих особенностей в единой шкало радиальных расстояний, шюиедеппое » дас.сорглцад, имеет цел1.ю более глубокое понимание механизма процесса ускорении. Измерения транспортной скорости солнечного ветра показывают, что к близких к Солнцу областях скорость медленно возрастает, оставаясь дозвуковой, затем, в узком интерзале расстояний, быстро нарастает. до сверхзвуковых значений. Окончательное значение скорости устана:'тлеется немонотонно, нэблю-

даются участки спада и нового нарастания скорости. Радиальная зависимость уровня флуктуация электронной концентрации детально исследована в главах з и л диссертации.

Для пияс:не1//.ч тоакмосвяг'.ой поречислоппих характеристик солнечного ветра и диссертации приводится их сопоставление в единой стало радиальных расстояний. Рассмотрены две группы данных -матер зли исследований, проведенных, с космическими аппаратами "Венера - iu.it>", и данные радиоастрономических наблвдопий Кашинской обсерватории (Япония). Результаты сравнения позволяет заключить, что возрастание скорости солнечного вотра м ношшепип рпссеивлпцих свойств среды происходят в пространственно разделенных областях, образует крупномасштабную структуру перзходной области солпочно1'о вотра.

Одним на результатов выведенного сравнительного анализа является прод'/жепный заключительном параграфе диссортации метод определения критической точки солнечного ветра к, - радиального расстояния от Солнца, па котором скорость потока достигает скорости звука. Значение г;, определяется с использованном результатов наблюдения эЯфекта предвестника переходной области, /»Д!Юбно рассмотренного в главе л диссертации. Сопоставление неЗл'здя^ии рассеяния с рззультатяки измерений скорости солнечного вотра показнннот, что появление предвестника совпадает на шкале радиальных расстояний с областью максимальных положительных градиентов скорости солнечного вотра. Вследствие этого положение предвестника отличается от положения критической точки на величину, порядка нескольких, немногих радиусов Солнца, я эту разность, в свою очередь, махаю уточнить, используя данные с корреляционных связях мезду значениями скорости соли ¡очного ветра и геометрией переходной области. Определения значений с использованием эффекта предвестника обладают всеми преимуществами радиоает]ю1юмкческого подхода - они могут бить использованы в регулярных круглогодичных наблюдениях.

Основные результаты диссертации:

1.Методом просвечивания проведены исследования околосолнечной плат.™ в диапазоне радиалышх расстояний с с; - ло з п , п зоне формирования сверхзвукового потока солнечного ветра. Изучаются мпрцания мазерних источников линии лодлпого пара и видимые угловые размори квазаров при сближении источников с Солнцем. По результатам ю серий экспериментов получены радаалмшо завис!/. -мости индекса мерцаний шею и угла рассеяния радиоволн оси-?.

г. Регулярные ойгох'одмыо наблюдения рассеяния радиоволн па околосолнечной плазме образуют базу данных, на основе которой про]юдепы исследования воспроизводимых крупномасштабных особенностей процесса ускорения солночного ветра.

3. Обнаружено существование предвестника переходной области солпечпт'о ветра - узкой области сниженного уровня рассеяния рлдионолп, кото])ая предшествует протяженной облас-ти повышенного рассеяния. Существование предвестника является важной характеристикой процесса ускорения солнечного ветра.

4. Нозрастшшо скорости солнечного ветра и усиление рассеивай щмх свойств среди происходит и нркк'.тр.чпстпоппо разделенных об ластях, что можно считать характерной воспроизводимой чертой крупномасштабной структуры переходной области.

п. Предложен независимый метод определения положения крити ческой течки солнечного астра - точки, в которой око]юсть солнечного ветра достигает значения скорости звука. Метод основан нп радиоастрономических измерениях положения предместника переходной области. В соответствии с зтими данными расположение критической точки изменяется в широких пределах: оо - доз к

ю

Bc.ii работа щююдилась иод руководством и при личном участии II.Л.Лотовой. В п/юведешш наблюдений и в их обработка принимали участие О.А.Корслов и И.Ю.Юровская. Часть полученных ахсперимопталмшх материалов нослуимля основой настоящей диссертации. Соавторы но возражают щютив их использования в диссертации. •

И з?лслючепие автор очитаот своим приятным долгом выразить глубокую благодарность научному руководителю Наталье Андреовпо Лотовой за постановку задачи, руководство и помощь на всох отавах исследования и подготовки диссертации. Автор искренно признателен К.В.Владимирскому за помощь н цепные советы при оформ-+ ловил диссертации и автореферата. Автор выражает благодарность сотрудникам Радиоастрономической станции <КШ1, г. Пущипо, Извекову U.K., Коотромипу В.И., Пагорпых JI.1.I. и всему коллективу группы вкопдуатации радиотелескопов ДК.Р-ТПСО и FT-22 за помощь в нападении пкеперимептов. Автор благодарит сотрудников лаборатории Радиоизлучения Солнца ИГШРЛН за вяхзше замечания при обсуждении работы.