Радиожарқылдардың сандық классификациясы

Күннің радиожарқылдарын сандық сипаттау үшін Sagamore Hill (Massachusetts), Palehua (Haωaii), Learmonth (Australia), San Vito (Italy) обсерваторияларының 2002–2008 жж. аралығындағы 245 мГц 15400 МГц жиіліктердегі мәліметтері пайдаланылған [11]. Жалпы қабылданған спектрлік классификацияға сәйкес [12] Күн радиосәулеленуінің секундтық мәліметтерінің уақыттық қатарынан I, II, III, IV және V тип сигналдары ұзақтықтары мен толқын ұзындықтары бойынша бөлініп алынған. Сонымен қатар, уақыттық қатардан әрбір оқиға үшін импульстар жалпыланған метрикалық сипаттаманың максимал мәндері ретінде таңдап алынды. Күннің радиожарқылы үшін типтік сигнал түрлері 3.11 суретте көрсетілген (1-уақыттық жүзеге асу , 2-спектрограмма) [13].

а) I- типті радиосәулелену жарқылдары

ә) II- типті радиосәулелену жарқылдары

б) III- типті радиосәулелену жарқылдары

в) IV- типті радиосәулелену жарқылдары

г) V- типті радиосәулелену жарқылдары

3.11 сурет. Жарқылдардың спектрлік классификациясы

3.11 суретте мультифракталдық спектр бойынша есептелген радиожарқылдардың информациялық энтропиясының жалпыланған метрикалық сипаттамадан тәуелділігі келтірілген [12].

Горизонталды сызықтармен ( ) әртүрлі типті құбылыстарды сипаттайтын облыс шекаралары белгіленген. Алғашында болғандағы (мұндағы -жалпыланған метрикалық сипаттаманың энтропия шамасы өте аз болғандағы шектік мәні) облыстарды қарастырайық.

Стохастық және шуылтәріздес құбылыстар үшін энтропия шамасының аралығы сәйкес келеді, өзұқсас оқиғалар үшін энтропия шамасы интервалында жатады, аралығы өзаффинді құбылыстар аймағы, ал біртексіз құбылыстар үшін энтропия мәні интервалында жатады. Өзқауым процестердің энтропиясы шарты орындалған жағдайда аралығында жатады.

3.11 (а) суреттен I типті радиожарқылдар үшін энтропия мәні максимал, ал аффиндік шамасы төмен екендігі көрінеді, яғни қолданып отырған әдіс бұл құбылыстарды шуылтәріздеске жатқызады және бұл олардың табиғатына тән нәрсе. I типті радиожарқылдар негізінен метрлік аймақтарда бақыланатындықтан (λ ~ 2–4 м) және бірнеше сағаттар немесе тәуліктер созылатындықтан оларды шуылды боран деп атайды. Бұл шуылды борандар өз кезегінде әрқайсысының ұзақтығы бір секундтай бірнеше мыңдаған жекелеген тұрады.

II типті (3.11 (ә) сурет) радиожарқылдар хромосфералық жарқ етулер себебінен пайда болады (бірнеше тәулікте бір рет), олар негізінен облысында жатады және өзұқсас құбылыстар болып табылады. Аса күшті хромосфералық жарқ етулер кезінде II типті жарқылдардың мәндері жоғары болып келеді де, олар өзқауым процестерге жатады.

III типті (3.11 (б) сурет) қысқа уақыттық жарқылдар хромосфералық жарқ етулердің жарылыстық фазалары кезінде пайда болады, сондықтан мұндай жарқылдардың күніне бірнешеуі тіркелуі мүмкін [13]. Шуылтәріздес құбылыстар аймағына III типті жарқылдардың топтарға біріккен түрлері, ал өзұқсас процестерге олардың жекелеген түрлері жатады.

Физикалық табиғаты бойынша бір-біріне ұқсас болып келетін II және ІV тип (3.11 (в) сурет) жарқылдарының информациялық энтропия мәндері де бір-біріне жақын келеді, яғни өте күшті хромосфералық жарқ етулер нәтижесінде пайда болатын ІV тип жарқылдары да өзұқсас және өзқауым құбылыстар болып табылады.

Ұзақтықтары 1-3 минут арлығында болатын V тип (3.11 (г) сурет) жарқылдарының энтропиясы біртексіз құбылыстар облысында жатады, себебі олар Күн тәжінің жоғарғы қабаттарында метрлік толқындарда пайда болады, ондағы магнит өрісінің кернеулігі H ~ 1 Гс [13].

3.11 (ә) суретте өзаффиндік энтропиясының жалпыланған метрикалық сипаттамадан тәуелділігі көрсетілген. Суреттен І тип жарқылдары үшін энтропиясы негізінен өзқауым аймағында жатқанын көреміз, ал уақыт бойынша тұйықталған ІІ, ІІІ, ІV және V тип радиожарқылдарының масштабты-инварианттық заңдылығы жоқ екендігін көруге болады.

Сонымен, жоғарыда аталған спектрлік классификацияны ұсынылып отырған жаңа әдіс көмегімен сандық түрде сипаттауға болады.