Urania XLVII, Nr 3 (marzec 1976), s. 89–91

O minimum radiowej aktywności Słońca

    Od pewnego czasu „Urania" udostępnia swoich łamów dla popularyzacji radioastronomii Słońca. Jesteśmy przekonani, że wielu radioamatorów interesujących się astronomią może znaleźć w tej gałęzi wdzięczne pole praktycznego działania równie pożytecznego jak działalność CSOS. Z oczywistych też względów piszemy w zasadzie tylko o radiowej aktywności Słońca, co uwidacznia się każdorazowo w tytułach artykułów. Niemniej — jak się okazało — zaistniały niedomówienia, na które zwrócił uwagę p. W. Szymański w artykule „Czy wystąpiło już minimum aktywności Słońca?". Wszędzie, gdzie pisaliśmy o minimum bez wyraźnego określenia rodzaju — należy rozumieć, że chodzi o minimum gęstości strumienia promieniowania Słońca w zakresie radiowym lub minimum radiowej aktywności Słońca.
    Warto przy okazji wskazać na związek aktywności radiowej z aktywnością w zakresie optycznym. Zwykle w promieniowaniu radiowym Słońca wyróżnia się trzy główne składniki: stały, poniżej którego strumień obserwowany nigdy nie spada na dłuższy czas (rzędu miesiąca), wolnozmienny (w literaturze często zwany SVC lub S-component) oraz związany z wybuchami radiowymi. Składnik wolnozmienny jest doskonale widoczny w zakresie 1–10 GHz, ale był również obserwowany jeszcze na częstotliwości 162 MHz (Nançay) przy pomocy interferometru o wysokiej rozdzielczości kątowej (jest on wywołany przez obecność kondensacji nad centrami aktywności Słońca, które decydują o kształcie Słońca obserwowanego na określonej częstotliwości). Właśnie SVC bardzo dobrze koreluje się z powierzchnią plam Słońca (a zatem również z liczbą Wolfa). Składnik wybuchowy występuje na wszystkich częstotliwościach, ale jest bardzo zróżnicowany od pasma do pasma. Nie oznacza to jednak, że w ogóle brak jest związku cyklu plam słonecznych z aktywnością radiową na dłuższych falach. Związek ten widać np. po wygładzeniu średnich miesięcznych strumieni, do których wchodzą okresowe jego wzrosty wywołane pojawieniem się długotrwałych wybuchów, głównie typu IV w klasyfikacji widmowej.
    Częstotliwość i intensywność wybuchów radiowych (także na 127 MHz) można wykorzystać jako pewien miernik aktywności Słońca. Ten miernik braliśmy także pod uwagę stwierdzając wystąpienie minimum w czerwcu 1975 r. Innym parametrem była zmienność, która według toruńskich wyników przez około pół roku — od stycznia do lipca — utrzymywała się na poziomie zerowym, a więc w stopniu wyższym, niż to oceniano w minimum z lipca 1964 r.
    Jak już informowaliśmy, wcześniejsze prognozy wskazywały rok 1975 jako pierwszy rok 21 cyklu. Dziś wiemy, że prognozy te dość dobrze się sprawdziły (wystąpienie minimum radiowego oraz doniesienia CSOS o pojawieniu się plam nowego cyklu). Z drugiej strony należy dodać, źe przebieg obecnego minimum w porównaniu do 1964 r. jest dość niezwykły — przynajmniej radiowo. Wystarczy, że przypomnimy wrzesień i październik 1974 oraz ubiegłoroczny sierpień i listopad, i to, że w latach 1963–65 ani razu średnie miesięczne na 127 MHz nie przekroczyły 7 su.

OMinimum-R1.gif
Rys. 1. Przebiegi średnich miesięcznych gęstości strumienia promieniowania Słońca w otoczeniu minimów z lat 1953–55, 1963–65 i 1974–75 na częstotliwości 3750 MHz wg wyników z Toyokawa Observatory.

OMinimum-R2.gif
Rys. 2.Przebiegi średnich dziennych gęstości strumienia w otoczeniu minimów z lat 1964 i 1975 na częstotliwości 3750 MHz wg wyników z Toyokawa Observatory.

    Rysunki 1 i 2 pokazują jak zmieniał się strumień w roku 1954, 1964 i 1975 na jednej częstotliwości wg obserwacji z Toyokawy. Widać także, jak można wskazać minimum, które rzeczywiście wystąpiło, bez uciekania się do uśredniania czy wygładzania średnich miesięcznych. Wiadomo również, że przebieg SVC oprócz widocznej 27-dniowej okresowości wykazuje w przybliżeniu roczne fluktuacje, a w związku z tym należy się spodziewać ponownego wystąpienia minimum strumienia w b. roku. Trzeba przyznać, że trudno wykluczyć sytuację, by to spodziewane minimum nie osiągnęło poziomu niższego niż ostatnio obserwowane. W tym wypadku za rzeczywiste minimum należałoby oczywiście uznać to niższe. Do niektórych prezentowanych wcześniej wyników obserwacji użyliśmy procedury wygładzania wg algorytmu:
24

i=1
giw(k+i–13) : 24

i=1
giδ(k+i–13)
gdzie δk — współczynnik przyjmujący wartość 0 przy braku wartości parametru wygładzanego wk (przy jednoczesnym położeniu wk = 0) oraz wartości 1 w pozostałych wypadkach, gi = g25–i, i = 1, 2, 3... 24 są wagami wziętymi wg rozkładu normalnego (Gaussa) o efektywnej szerokości pokrywającej 6 do 12 kolejnych wartości wk.
    Obliczenia były wykonywane przy pomocy minikomputera MOMIK 8b. Dodajmy, że próby wygładzenia średnich miesięcznych strumieni i zmienności, zarówno wyników japońskich jak i polskich, dają minimum przesunięte o miesiąc lub więcej wstecz względem czerwca 1975 r. W zakończeniu pragniemy wyrazić naszą wdzięczność Autorowi krytycznych uwag za okazane wnikliwe zainteresowanie, które, mamy nadzieję, udziela się także innym Czytelnikom „Uranii" i pozostaje nie bez obopólnej korzyści.


Od redakcji: List od p. Wacława Szymańskiego, który publikujemy w postaci artykułu pt. „Czy wystąpiło już minimum aktywności Słońca?", otrzymalismy w dn. 18 grudnia ub. r. Artykuł pp. Kazimierza Borkowskiego i Andrzeja Kępy pt. „O minimum radiowej aktywności Słońca" zawiera odpowiedź na postawione przez Autora pierwszego artykułu pytania. Obie metody — optyczna i radiowa — znakomicie się uzupełniają choć interpretacja wyników na bieżąco, tj. w czasie trwania obserwacji, może nie być jednoznaczna. Pamiętać jednak należy, że pod nazwą „aktywność słoneczna" rozumiemy zespół zjawisk zachodzących w zewnętrznej warstwie Słońca, niekoniecznie zachodzących w identyczny sposób. Stąd — być może — różnica w określeniu daty minimum „plamotwórczej aktywności" i „gęstości strumienia promieniowania" Słońca.