Menarik

Flare dan Gangguan Suria untuk Penyebaran Radio

Flare dan Gangguan Suria untuk Penyebaran Radio

Sebagai gelombang elektromagnetik, dan dalam hal ini, isyarat radio bergerak, mereka berinteraksi dengan objek dan media di mana mereka bergerak. Semasa melakukan ini, isyarat radio dapat dipantulkan, dibiaskan atau difraksi. Interaksi ini menyebabkan isyarat radio berubah arah, dan mencapai kawasan yang tidak mungkin dilakukan sekiranya isyarat radio bergerak dalam talian langsung.

Keadaan Matahari mempunyai kesan besar terhadap penyebaran radio ionosfera. Oleh itu, ia mempengaruhi pelbagai bentuk komunikasi radio HF termasuk komunikasi radio dua arah, komunikasi radio mudah alih maritim, komunikasi radio mudah alih umum menggunakan jalur HF, komunikasi radio point-to-point, penyiaran radio dan komunikasi radio amatur.

Oleh kerana Matahari memberikan sinaran yang mengatur keadaan ionosfera dan oleh itu penyebaran radio HF, suar atau gangguan lain sangat penting. Dalam keadaan tertentu ini dapat meningkatkan komunikasi radio dan keadaan penyebaran radio HF. Dalam keadaan lain, mereka dapat mengganggu komunikasi radio pada jalur HF, dan pada masa yang sama memberikan beberapa keadaan penyebaran radio yang dapat digunakan di VHF oleh amatir radio.

terdapat sebilangan jenis gangguan yang menarik bagi komunikasi radio. Suar adalah salah satu yang paling jelas. Namun, selain daripada suar suria terdapat gangguan lain yang berlaku. Salah satunya adalah pelepasan massa koronal, dan ada juga lubang koronal.


Sinar suria

Sinar suria adalah letupan besar yang berlaku di permukaan Matahari. Mereka menghasilkan pelepasan tenaga kolosal. Selain itu, suar suria yang lebih besar juga mengeluarkan sejumlah besar bahan terutamanya dalam bentuk proton.

Flare meletus hanya dalam beberapa minit tanpa nampaknya amaran. Apabila berlaku, bahan tersebut dipanaskan hingga berjuta-juta darjah Celsius dan ia meninggalkan permukaan Matahari di lengkungan besar, kembali beberapa saat kemudian. Nyalaan biasanya berlaku di dekat bintik matahari, selalunya di sepanjang garis pemisah di antara mereka di mana terdapat daya magnet yang diarahkan secara bertentangan.

Ia adalah medan magnet yang bertanggungjawab untuk suar suria. Apabila medan magnet antara bintik-bintik matahari menjadi berpintal dan dicukur garis medan magnet boleh melintasi dan menyambung semula dengan tenaga letupan yang sangat besar. Apabila ini berlaku, letusan gas berlaku melalui permukaan suria, dan ia memanjang beberapa puluh ribu batu dari permukaan Matahari dan mengikuti garis kekuatan magnet untuk membentuk suar suria. Gas dari dalam matahari mulai naik dan kawasan itu menjadi lebih panas dan ini menyebabkan tahap radiasi yang dapat dilihat dan bentuk radiasi lain meningkat.

Semasa peringkat pertama suar suria, proton berkelajuan tinggi dikeluarkan. Ini bergerak pada kelajuan sepertiga kelajuan cahaya. Kemudian, kira-kira lima minit ke dalam suar suria, zarah tenaga yang lebih rendah mengikuti. Bahan ini mengikuti lengkungan garis daya magnet dan kembali ke Matahari, walaupun beberapa bahan dikeluarkan ke luar angkasa terutama semasa suar yang lebih besar.

Kesan suar suria: Bagi kebanyakan suar suria, kesan utama yang dirasakan di Bumi adalah peningkatan tahap radiasi suria. Sinaran ini merangkumi keseluruhan spektrum elektromagnetik dan unsur-unsur seperti sinar ultra-ungu, sinar-X dan sejenisnya akan mempengaruhi tahap pengionan dalam ionosfera dan oleh itu ia memberi kesan pada komunikasi radio melalui ionosfera. Selalunya peningkatan dalam penyebaran ionosfera HF diperhatikan kerana lapisan ionosfera yang lebih tinggi telah meningkatkan tahap pengionan. Walau bagaimanapun, jika tahap pengionan di tahap bawah mulai meningkat maka ini dapat menyebabkan tahap pelemahan isyarat komunikasi radio yang lebih tinggi dan keadaan buruk mungkin dialami. Selain itu, peningkatan tahap kebisingan latar pada VHF juga dapat dikesan dengan mudah.

Flare umumnya hanya bertahan sekitar satu jam, setelah itu permukaan Matahari kembali normal walaupun beberapa Post Flare Loop tetap untuk beberapa waktu selepas itu. Nyalaan mempengaruhi penyebaran radio dan komunikasi radio di Bumi dan kesannya dapat dilihat untuk beberapa waktu selepas itu.

Klasifikasi Solar Flare: Flare dikelaskan berdasarkan intensiti pada panjang gelombang sinar-X, iaitu panjang gelombang antara 1 - 8 Angstrom. Keamatan sinar-X dari Matahari terus dipantau oleh Pentadbiran Lautan dan Atmosfera Nasional (NOAA) menggunakan alat pengesan pada beberapa satelitnya. Dengan menggunakan data ini adalah mungkin untuk mengklasifikasikan suar. Flare terbesar dinamakan suar Kelas X. Flare M-Class lebih kecil, dengan intensiti X-Ray kesepuluh dari X-Class. C-Class flare kemudian mempunyai intensiti sepersepuluh dari M-Class.

Didapati bahawa kejadian suar ini berkorelasi dengan baik dengan putaran bintik matahari, meningkat jumlahnya ke arah puncak kitaran bintik matahari.

CME

Pelepasan massa koronal, CME, adalah bentuk gangguan lain yang boleh mempengaruhi komunikasi radio. Walaupun jauh lebih besar daripada suar dalam banyak hal, CME tidak ditemukan sehingga kapal angkasa dapat mengamati Matahari dari angkasa. Sebabnya adalah bahawa Coronal Mass Ejections, CME hanya dapat dilihat dengan melihat corona Matahari, dan hingga usia ruang ini hanya dapat dicapai semasa gerhana. Kerana gerhana berlaku sangat jarang dan hanya berlangsung selama beberapa minit. Dengan menggunakan kapal angkasa korona dapat dilihat ketika melihat melalui koronagraph, teleskop khusus dengan apa yang disebut cakera tersembunyi yang memungkinkannya memotong kawasan utama Matahari dan hanya melihat korona. Ini membolehkan korona dilihat.

Walaupun coronagraph berasaskan tanah tersedia, mereka hanya dapat melihat kawasan paling dalam dari korona. Ruang angkasa dapat memperoleh pemandangan korona yang jauh lebih baik dari jarak yang sangat jauh dari Matahari dan dengan cara ini melihat lebih banyak aktiviti di rantau ini, dan dengan itu melihat CME.

Coronal Mass Ejections, CME adalah gelembung gas yang besar yang diikat dengan garis medan magnet, dan gelembung dikeluarkan selama beberapa jam. Selama bertahun-tahun dianggap bahawa suar suria bertanggung jawab untuk mengeluarkan sejumlah besar zarah yang menimbulkan gangguan auroral yang dialami di bumi. Sekarang difahami bahawa CME adalah penyebab utama.

Sekarang difahami bahawa CME mengganggu aliran angin suria yang stabil menghasilkan peningkatan aliran yang besar. Ini boleh mengakibatkan gangguan besar yang mungkin menyerang Bumi jika mereka meninggalkan Matahari ke arah Bumi.

Coronal Mass Ejections, CME sering dikaitkan dengan letusan suar suria tetapi ia juga boleh berlaku dengan sendirinya. Seperti suar suria frekuensi mereka berbeza-beza sesuai dengan posisi dalam putaran bintik matahari, memuncak di sekitar titik matahari maksimum, dan jatuh di sekitar minimum. Minimum suria mungkin ada sekitar satu setiap minggu sementara pada puncaknya dua atau tiga dapat diperhatikan setiap hari. Nasib baik semuanya tidak mempengaruhi Bumi. Bahan dibuang dari Matahari dalam satu arah umum dan hanya jika ini berada di lintasan yang bersilang akan mempengaruhi Bumi.

CME dapat menimbulkan ribut ionosfera. Ini dapat memberikan peningkatan jangka pendek kepada keadaan penyebaran radio ionosfera tetapi tidak lama kemudian ini dapat menyebabkan pemadaman komunikasi radio melalui ionosfera.

Lubang Coronal

Lubang koronal adalah satu lagi ciri penting aktiviti solar. Mereka adalah kawasan di mana korona kelihatan gelap. Mereka pertama kali ditemui setelah teleskop sinar-X pertama kali diluncurkan ke angkasa dan berada di atas atmosfer bumi mereka dapat mempelajari struktur korona di cakera suria. Lubang koronal dihubungkan dengan garis medan magnet "terbuka" dan selalunya walaupun tidak dijumpai secara eksklusif di kutub Matahari. Angin suria berkelajuan tinggi diketahui berasal dari mereka dan ini memberi kesan kepada keadaan penyebaran radio ionosfera dan oleh itu pada semua komunikasi radio HF.

Ringkasan

Gangguan solar bertanggungjawab terhadap banyak perubahan besar dalam ionosfera. Kesan CME dan suar suria boleh menyebabkan perubahan besar pada penyebaran radio ionosfera, sering mengganggu mereka selama berjam-jam atau kadang-kadang berhari-hari. Akibatnya, pengetahuan tentang kapan mereka berlaku, dan ukurannya dapat membantu dalam meramalkan keadaan radio ionosfera.

Tonton videonya: Julian Daizan Skinner on BBC Radio London (November 2020).