СПОРАДИЧЕСКОЕ РАДИОИЗЛУЧЕНИЕ СОЛНЦА

На сантиметровых и коротких дециметровых волнах излучение активных областей на Солнце нередко испытывает быстрые всплески, исходящие из малых центров, связанных с солнечными вспышками. Они затухают экспоненциально, со временем затухания. 10—20 минут, т. е. того же порядка, что у вспышек. Их круговая поляризация указывает на наличие магнитных полей, а сравнительно невысокая интенсивность (равная интенсивности излучения спокойного Солнца) говорит о тепловом излучении.

Другое дело — нетепловые всплески на метровых и лишь отчасти дециметровых волнах. Они разнообразны как по форме, так и по частоте и интенсивности. Одни из них (III тип или изолированные выбросы радиовсплесков), длящиеся несколько секунд, совпадают с начальной фазой солнечных вспышек; они повторяются много раз и имеют широкий спектр и быстрое перемещение максимума интенсивности по частоте. Интерферометрические наблюдения устанавливают движение центров таких вспышек со скоростью до 150 000 км/с.

Другой тип всплесков — II тип и радиобури — наблюдается в огромном диапазоне длин волн от 33 м до 8,5 мм, с особенно высокой интенсивностью — в метровом диапазоне. Они очень сложны по частотному составу, который быстро меняется, но сами довольно длительны — минуты или десятки минут. Именно они дают упоминавшееся возрастание излучения Солнца, когда, например, на волне 10 м, излучение, отнесенное ко всему диску, формально приводит к температуре 10" К, а если его локализовать на той площади, где оно реально излучается (около 0,01 площади диска Солнца), то яркостная температура оказывается .

Совершенно очевидно, что в данном случае температура выражает лишь мощность процесса, отнюдь не теплового по природе. Эти всплески перемещаются в короне со скоростью до , а исходят они из вспышек или выбросов протуберанцев (на лимбе Солнца).

За радиовсплеском II типа нередко следует радиовсплеск IV типа — мощное радиоизлучение в еще более широком диапазоне частот, медленно меняющееся и потому длительное — от десяти минут до нескольких часов. Всплески IV типа могут возникать независимо и часто сопровождаются геофизическими эффектами, происходящими в верхней атмосфере Земли — полярными сияниями и прекращением радиосвязи на коротких волнах через полярные области (см. § 7).

Наконец, к концу вспышки радиоизлучение IV типа переходит в излучение шумовой бури, состоящей из множества коротких радиовсплесков I типа, длящихся 0,2—0,5 секунды, в то время как вся буря может продолжаться часами и даже сутками. При этом сами всплески выступают над повышенным уровнем непрерывного излучения. Эти явления также наблюдаются преимущественно на метровых волнах. Излучение часто имеет круговую или эллиптическую поляризацию.

Для радиовсплесков II и III типов, а также IV типа характерен дрейф по частоте:

усиленное излучение начинается с высоких частот и переходит в низкие частоты с измеримой скоростью. Понять этот процесс нетрудно, если причина всплесков лежит в плазменных колебаниях. Действительно, как мы видели выше, плазма обладает собственной частотой колебаний , которая пропорциональна , где — электронная концентрация [см. формулу (5.2)]. Возникая в хромосфере, где велико, плазменное возмущение проявляется в высоких частотах, а затем, распространяясь вверх, переходит в область низких частот, так как уже на расстоянии солнечного радиуса от поверхности Солнце (см. таблицу 5) и, следовательно, . Использование заатмосферных радионаблюдений со спутников позволило установить, что дрейф, отмеченный земными установками на волнах 1000— 10 МГц, продолжается теми же темпами на частотах 5 МГц — 200 кГц. Скорость распространения возмущения при радиовсплесках II типа около 1000 км/с, а при всплесках III типа — значительно выше, от 0,2 до 0,8 скорости света. Эти результаты, выводимые из наших представлений о падении электронной концентрации в короне, полностью подтвердились наблюдениями с искусственного спутника Луны «Луна-12», во время которых радиовсплески наблюдались значительно позже того, как для спутника Солнце скрывалось за лунным краем. Наблюдались на всплески на расстоянии с опозданием на 15,5 минуты, что говорит о распространении возмущения со скоростью 0,5 с и о том, что до этого расстояния (почти в 1 а. е.) простирается солнечная сверхкорона, или, проще, межпланетная плазма с концентрацией в среднем около