核心概念
AERAデータの分析により、太陽活動が地球大気に及ぼす影響、特に太陽電波バーストの検出と電波ブラックアウトとの関連性が明らかになった。
要約
AERAデータを用いた太陽活動の研究:太陽電波バーストと電波ブラックアウトの観測
本論文は、アルゼンチンのマラゲーにあるピエール・オージェ観測所の一部である、オージェ・エンジニアリング・ラジオ・アレイ(AERA)を用いて、10年以上にわたって収集されたデータから太陽活動の影響を調査した研究について述べています。
太陽活動とAERAデータへの影響
AERAは、高エネルギー宇宙線によって生成される空気シャワーからの電波を検出するように設計された施設ですが、そのデータは太陽活動の痕跡を探索するためにも使用できます。太陽活動は、太陽黒点の数やその他の指標の変動によって特徴付けられる約11年の周期を持ちます。活動が最大になる期間には、太陽表面の強い磁気活動の領域である太陽黒点の数が大幅に増加します。
太陽活動は、地球の大気、特に電離層に大きな影響を与えます。太陽からの紫外線などの放射線は、電離層の電離レベルを変化させ、無線通信に使用できる最高周波数である最大使用可能周波数(MUF)に影響を与えます。太陽活動が活発な時期には、電離層の電離が増加し、MUFが上昇します。
AERAデータにおける太陽電波バーストの検出
AERAデータの分析により、太陽フレアに関連する太陽電波バースト(SRB)の信号が検出されました。太陽フレアは、大量の放射線と粒子を星間空間に放出する大規模なイベントです。これらのフレアが地球に向けられると、電波環境が変化し、電波の伝播に影響を与える可能性があります。SRBは、太陽から放出される強烈な電波であり、AERAによって収集されたデータにその痕跡を残す可能性があります。
電波ブラックアウトの観測
AERAデータでは、強い太陽フレアに関連する電波ブラックアウトも観測されました。電波ブラックアウトは、太陽フレアによって引き起こされる電離層の下層における電離の増加により発生します。この電離の増加は、電波の吸収を引き起こし、無線通信が途絶える可能性があります。
研究の結論
本研究は、AERAデータを用いて太陽活動、特に太陽電波バーストと電波ブラックアウトを観測できることを示しました。この研究は、太陽活動が地球の大気に及ぼす影響を理解する上で重要な意味を持ちます。
統計
AERAは、17平方キロメートルに広がる153の自律型電波検出器ステーションで構成され、30〜80 MHzの周波数範囲の電波を検出します。
AERAは、磁北を基準に東西方向と南北方向の2つの偏波で測定を行う2つのチャネルを使用しています。
AERAデータは、2014年から2023年まで定期的に収集されました。
2014年から2016年、および2022年以降に収集されたAERAデータは、30〜40 MHzの帯域で強い広帯域ノイズを示しています。
これらのノイズは、予想される銀河背景よりも2〜5倍大きく、銀河背景信号の変調を効果的に覆い隠しています。
マラゲーのMUFは通常30 MHzを超えませんが、太陽活動が活発な時期には、このしきい値を超える可能性があります。
本研究では、2014年から2024年までにNOAAから報告された16件のイベントを調査しました。
これらのイベントは、南アメリカが太陽に照らされているときに発生し、XクラスとMクラスの強度のフレアが含まれていました。
引用
"These noises occur only during periods of high solar activity, which causes the MUF to increase due to the heightened ionization of the ionosphere."
"Solar flares are large events that release large amounts of radiation and particles into the interstellar medium."
"These events have the potential to modify the radioelectric environment and affect the propagation of radio waves."