日冕的電波散射

外日冕中電子密度的不均勻結構引起的宇宙射電波的散射。 因此,根據散射觀測可以了解外冕中電子密度不均勻結構的性質。 為了觀測日冕的電波散射,大多使用高解析度的射電天文設備。

日冕的電波散射

正文

日冕中電子密度的不均勻結構引起的宇宙射電波的散射。由於存在這種散射,宇宙射電源在被日冕掩食時,角徑顯著增大。在這種散射中,多重小角度散射起主要作用,部分的寬角度散射可能作用較小。日冕的這種電波散射,直接證實在日面外100R(R嫯為太陽半徑)的廣大範圍內總是有行星際電子的存在。因此,根據散射觀測可以了解外冕中電子密度不均勻結構的性質。
為了觀測日冕的電波散射,大多使用高解析度的射電天文設備。散射效應同觀測波長的平方成正比,在較長波長上容易觀測到小尺度的散射現象。寧靜太陽射電強度隨波長而減小,宇宙射電源的強度卻隨波長而增加,太陽射電對長波干擾較小,因此,利用長波能夠觀測離太陽較遠處(50~100R嫯)的散射現象。觀測表明,日冕電波散射隨太陽活動周而變化,在距日面較近處特別明顯。然而在整個太陽活動周內,電子密度的不均勻結構卻是日冕的持久特徵。在20R嫯的距離處觀測到的散射表明,每立方厘米的平均電子密度值為0.02~300個電子;而在100R嫯的距離處,散射可以用太陽和宇宙射電源間的角距函式表示,並服從指數約為-2的冪律。電子密度的變化也服從類似的冪律。當外推到地球軌道附近時,電子密度大致同黃道光觀測或空間天文探測所得值相近。
根據日冕的散射研究可以測定不均勻結構的取向,從而確定離日心5~100R嫯範圍內的日冕磁場。這樣測定的磁場可同其他方法(例如根據宇宙線的變化)測定的磁場相互補充。在距離小於20R嫯處,日冕散射的觀測特性以切向散射占優勢,這就是說磁場大部分是徑向的。在距離大於20R嫯處,對應於十米波射電觀測,散射更接近於各向同性,只是在切向方面稍大些,這表明日冕磁場在這些區域是隨機的,而在徑向則稍占優勢。日冕散射的徑向變化同流線稍微向太陽赤道會聚的太陽風模型是一致的。

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