Радиожарқылдар, олардың пайда болуы және түрлері

Күн белсенділігінің радиосәулелену ағынының шамасы оның толық бір циклы ішінде екі есеге дейін өзгереді. Бірақ бұл өзгерістердің тұрақты («қалыпты») бөлігін бөліп алып көрсетуге болады. Бұл тұрақтылық күн тәжі мен хромосфераның жылулық сәулеленуімен байланысты.

Сурет 4. 21 см толқындағы Күн картасы (сол жақта) және

Fe XIV 5303 Å сызығындағы тәж изофотосы (оң жақта)

Ал, айнымалы құрылымның түзілуі тәждік конденсациялардың пайда болуымен түсіндіріледі. Бізді қызықтыратын Күннің ең үлкен сезгіштік индикаторы – радиосәулелену жарқылдары. Радиосәулелену жарқылы Күннің белсенді аймағына байланысты болады, хромосфералық жарқ ету кезінен басталып кең спектрлік жиілікке қарай жиілей түседі. Ұзақтығы секундтан бірнеше сағатқа дейін, толқын ұзындығы 1 см ден 50 м-ге дейінгі кең ауқымдағы жарқылдардың бірнеше түрін ажыратуға болады.

Белсенді Күннің радиосәулеленуін тәждік конденсациялармен қатар ұзындықтары секундтан бірнеше сағатқа дейін созылатын қысқа уақыттық жарқылдармен де байланыстыруға болады.

Жарқылдардың төменде бірнеше негізгі түрлері келтірілген және олар ˝уақыт–толқын ұзындығы˝ диаграммасында (3.10 сурет) штрихталған аймақтар түрінде көрсетілген.

Микротолқындық жарқылдар сантиметрлік толқындарда көрінеді (λ≤10–10см). 250 МГц-тен жоғары жиіліктерде микротолқындық жарқылдармен қатар дециметрлік континуум байқалады, ол бұрыштық өлшемі аз көздерден (2¢–5¢) өндіріледі, яғни микротолқындық жарқыл көздерінің өлшеміне жақын деген сөз. Жарықтылық температурасы T_b ~ 10⁶–10⁹ K.

Сурет 5. Күннің радиожарқылдардың спектрлік классификациясы.

Өндіру аймағы жарқ ету маңайында орналасады, фотосферадан биіктікте, яғни тәждің ең төменгі қабаттарында. Дециметрлік континуум магниттік тежелу сәулеленуінде пайда болады. Ол дақ топтарының биполярлық магнит өрісінде пайда болатын тұзаққа жарқ ету аймағынан инжекцияланады.

І типті жарқылдар негізінен метрлік толқындарда байқалады. Бірнеше сағат немесе бірнеше тәулікке созылады. Олар ұзақтығы шамамен бір секундқа созылатын мыңдаған жарқылдардан тұрады және толық жиілігі бірнеше МГц-ке дейін жетеді. І типті жарқылдар дақтардың магниттік өрісімен байланысқан кіші аймақтарда пайда болады. Генерациялану аумағының биіктігі фотосферадан ~ 400000 км жоғары. Сәулеленудің жарықтық температурасы 10⁸–10¹⁰ K, лимбтың маңайында шеңбер бойымен күшті поляризацияланады. Сәулелену механизмі плазмалық толқындармен байланысты.

ІІІ типті жарқылдар дециметрлік және одан да ұзын толқындарда байқалады. Ұзақтығы бірнеше секундтық жарқылдар белгілі бір жиіліктерде ғана байқалады. Әдетте сәулелену ағыны 10⁵–10⁶ Ян құрайды. Сәулелену жіңішке жолақты жарқыл спектрі жиілігі бойынша жылдамдығы орта есеппен ~10 МГц/с дрейфке ие. Ол хромосфералық жарқ етудің жарылыс фазасы кезінде пайда болады. Сондықтан осындай жарқылдардың күніне бірнешеуі тіркеледі. Кей кезде жиілігі кері жарқылдар байқалады. Ол төменгі жиіліктегі дрейф жоғарғы жиіліктегі дрейфке ауысқан кездері болады. Күннің максималды белсенділігі кезінде, яғни бір сағат аралығында ІІІ типті жарқыл әлсіз жарқ етумен қатар күшті жарқ етулерде байқалады.

V типті жарқылдар ІІІ типті жарқылдардан кейін шамамен мүмкін болатын жағдайлардың ~10%-де метрлік толқындар аумағында байқалады. Бұл жарқылдар тәждің жоғарғы қабатында, магнит өрісінің кернеулігі H ~ 1 Гс болатын метрлік толқындарда пайда болады және олар орта есеппен 1-3 минутқа дейін созылады. V типті жарқылдар ІІІ типті жарқылдар туғызған электрон шоғына шашырау нәтижесінде генерацияланады. V типті жарқылдағы ағын шамасы 10⁸ Ян-ға дейін жуықтайды, бірақ V типті сәулелену спектрі лездік жіңішке жолақты ІІІ типті сәулеленуге қарағанда кең диапазондық жиілік аумағын алумен ерекшеленеді.

ІІ типті жарқылдар өте күшті хромосфералық жарқ ету нәтижесінде пайда болады, сондай-ақ жіңішке жолақты радиосәулелену болып табылады. ІІ типті жарқылдар ІІІ типті жарқылдарға қарағанда күшті. Олардың орташа ағынының шамасы ~10⁷ –нен 10¹¹ Ян шамасына дейінгі аралықтарда өзгереді. ІІІ типті жарқылдар сияқты ІІ типті жарқылдар да төменгі жиілікке қарай дрейфтеледі. Көбіне метрлік толқындарда, кейде дециметрлік және сантиметрлік толқындарда да байқалады. Жарқылдардың ұзақтығы 10–15 мин. Әдетте ІІ типті жарқылдардың сәулесі поляризацияланбаған немесе әлсіз поляризацияланған болып келеді.

ІV типті сәулелену ІІ типті жарқылдан кейін өте күшті хромосфералық жарқ ету кезінде байқалады; протондық жарқ ету бар екендігінің дәлелі болып табылады. Әдетте метрлік толқындарда байқалады. Синхротронды механизм әдісімен өндіріледі. ІV типті сәулелену V типті сәулеленуге ұқсас, бірақ ІV типте сәулеленудің аумағы мен сәулелену уақыты үлкен. Ағын тығыздығы 10⁶–10⁷ Янға дейін жетеді, әдетте сәулесі поляризацияланған.