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太陽微波低頻段射電III型爆發是天基和陸基儀器常規觀測到的最強無線電信號之一，它們是通過等離子體發射機制產生，當超熱電子束與周圍的等離子體相互作用時，觸發等離子體頻率(基波發射)或二次諧波(諧波發射)的無線電發射。當電子束從太陽向外傳播時，隨著周圍太陽風等離子體密度的降低，無線電輻射以逐漸降低的頻率產生。III型爆發可以在很大的經度範圍內同時探測到，其射電源徑向距離比電子密度模型預測的要大得多。 這些模糊的特性，通常歸因於電子密度不均勻性對無線電波的散射。帕克太陽探測器(PSP)太空飛行器於2018年8月發射升空，是美國國家航空航天局(NASA)探測太陽外冕的項目，主要科學目標是確定太陽日冕磁場的結構和動力學，了解太陽日冕和太陽風是如何被加熱和加速的，並確定哪些過程對太陽高能粒子有作用。一項新的研究報告了對III型爆發衰減時間和密度波動測量的統計研究。 ... 研究人員分析了帕克太陽探測器在近日點期間觀測到的大量III型爆發，以便從統計上恢復它們作為頻率函數的指數衰減時間。在此期間，與太陽的徑向距離從35.7到53.8太陽半徑不等。科學家對位於1AU的太空飛行器，觀測到125千赫至1兆赫之間的152個III型爆發進行了類似分析，得到的光譜折射率約為帕克太陽探測器的兩倍。研究人員指出，1兆赫的等離子體頻率，對應於8個太陽半徑的徑向距離，在那裡太陽風的速度通常超過阿爾芬速度。 此時太陽風就變成了超級阿爾夫涅克(Super AlfvéNic)，因此，隨著背景等離子體的顯著變化，III型爆發特性在1 MHz的頻率附近變化也就不足為奇了。科學家們指出，III型爆發在1兆赫時也顯示出最大的功率譜密度。研究人員用蒙特卡羅模擬技術來研究散射對衰變時間的作用，根據到達時間，計算了衰變時間，並將其與帕克太陽探測器觀測到的時間進行了比較。結果表明，觀測功率譜密度的指數衰減，可以用太陽風中密度不均勻性對無線電信號的散射來解釋。 在有效湍流尺度長度下，相對電子密度波動為0.09-0.22。總而言之，根據之前在較低頻率下的觀測，在1到10 MHz之間的III型突發衰減時間在統計上比預期要長。這既可以用Alfvén點以上不同的環境等離子體參數來解釋，也可以因為較好地觀測到了1 MHz以上的諧波分量。如果後者為真，則可以使用指數衰減時間的變化來區分單個III型爆發中的基波和諧波分量。 通過比較帕克太陽探測器觀測和蒙特卡羅模擬，研究人員預測，在2.5到14個太陽半徑之間的徑向距離處，相對密度波動的範圍在0.22到0.09之間。 博科園｜研究/來自：歐洲太陽射電天文學家協會 參考期刊《天體物理學》 博科園｜科學、科技、科研、科普 關注【博科園】看更多大美宇宙科學
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