Күннің рентген сәулеленуін бейсызық талдау

РЕФЕРАТ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
ЖҰМЫСТА ҚОЛДАНЫЛАТЫН НЕГІЗГІ БЕЛГІЛЕУЛЕР ТІЗІМІ ... ... ... . ... ... 4
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..5
ЕСЕПТІҢ ҚОЙЫЛУЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..6
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.ТАРАУ. КҮННІҢ РЕНТГЕН СӘУЛЕЛЕНУІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1.1. Күннің рентген сәулеленуін зерттеу этаптары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 7
1.2. Рентген диапазонындағы Күннің жарқ етуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
2.ТАРАУ. БЕЙСЫЗЫҚ ТАЛДАУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
2.1. Сигналдардың мультифракталдық талдауы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
2.2. Сигналдардың информациялық. энтропиялық талдауы ... ... ... ... ... ... ... ... ...19
2.3. Зерттеу нәтижелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...22
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .27
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .28
1 ҚОСЫМША ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29
2 ҚОСЫМША ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30

Астрофизика негіздерін оқытуда осы заманғы ғылымның әмбебап түсініктерін пайдаланған жөн: бейсызықтық, бірқалыпсыздық, тұйықсыздық, бифуркация, аттракторлар, стохастану және хаостану, өзқауымдасу, фракталдық, мультифракталдық, информация, информациялық энтропия, масштабты инварианттық, скейлинг көрсеткіштері, ретпараметрлері,... т.б.
Астрофизика және астрономия курстарының мемлекеттік стандарттарында жоғарыда аталған жаңа ғылыми түсініктерді қолдануды талап ететін мынадай мәселелер қарастырылады: астероидтар мен аспан денелері орбиталарының стохастық және хаостық орбиталары; Галактикалар шиырылуы; Күндегі фракталдар мен магнитплазмалық құрылымдар; материяның Ғаламдағы фракталдық таралуы; фракталдық - табиғаттың әмбебап қасиеті болып табылады ма?; астрофизикалық жүйелердегі физикалық процестерді түсінуде скейлингтік заңдардың ролі; космостық сәулелер спектрлерінің скейлингтік заңдылықтары; Күннің радиосәулеленуі; астрофизикалық объектілердегі фазалық ауысулар (коллапс, қара құрдымдар,,,); информация және оның Ғаламдағы ролі, т.б..
Соңғы кездері астрофизиканың түрлі есептерін шешу мақсатында бейсызық физика әдістері кеңінен қолданылуда. Астрофизиктер әдетте, бақылаулар мәліметтерін қандай да бір параметрлердің және видеокескіндердің уақыттық қатары ретінде алып, алынған мәліметтерді өңдейді. Айнымалы жұлдыздарды бақылау, спутниктік телеметрия, т.б. - астрофизикадағы уақыттық қатарлардың мысалдары. Галактикалар мен жұлдыздық шоғырлардың, Галактикадағы нейтрал және иондалған сутегі бұлттарының видеокескіндері, электромагниттк толқындардың әртүрлі диапазондарындағы Күн кескіні - осының бәрі де бейсызық физика әдістерін қолдануға болатын мәселелер қатарына жатады..
Жоғарыда аталған факторлар астрофизика курсын оқытуда бейсызық физика әдістерін қолданудың актуалдылығын дәлелдейді.
Осы жұмыстың мақсаты жоғарыда келтірілген мәселелердің бірін таңдап алып, оған бейсызық физика әдістерін қолдану, атап айтқанда Күннің рентегн сәулеленуімен байланысты құбылыстарды қарастыру.
Күн физикасы мәселесі космостық плазма физикасында өте үлкен қызығушылық туғыздырады. “Тыныш Күн” деп аталатын периодтарда және Күн белсенділігі өсу периодтарында электро магниттік және корпускулалық сәулеленудің зерттеулері өте кең диапазонында жүргізіледі. Өткен ғасырдың басында А.Л.Чижевский орнатқан Жер құбылыстары мен Күнде болатын үдерістердің байланысын және Күн белсенділігінің периодтылығын қазіргі кезде жаңа ғылыми бағыт түрінде космостық ауа райында қолдауын тапты [1].

1. Мирзоева И.К. Слабые всплески мягкой компоненты рентгеновского излучения Солнца и микровспышки. Сборник материалов конференции «Трансформация волн, когерентные структуры и турбулентность». ИКИ РАН, ноябрь, 2004.
2. Сотникова Р.Т. Солнце в рентгеновских лучах. Соросовский образовательный журнал, т.6, №1, 2000.
3. Мирзоева И.К., Ликин О.Б. Микровспышка как один из этапов солнечного вспышечного события. Космические исследования, т.43, №2, 2005.- с.152, 2005.
4. Мирзоева И.К., Ликин О.Б. Механизм солнечной активности и микровспышки. Известия Крымской Астрофизической Обсерватории, 2005.
5. www.Sec.noaa.gov/ftpdir/lists
6. Жанабаев З.Ж. Иманбаева А.К. Алмасбеков Н.Е. Компьютерное моделирование в радиофизике. – Алматы., Қазақ университеті, 2005. – 144с
7. Жанабаев З.Ж. Информационные свойства самоорганизующихся систем Докл. НАН РК, №5.- 1996.- с.14-19.
8. Жанабаев З.Ж., Байболатов Е.Ж., Бейсебаева А.С., Елдесбай А.Т. Самоподобие и самоаффинность многомерных фракталов Известия НАН РК, сер.физ.-мат. №2. -2005.- с.48-60;
9. http://www.ngdc.noaa.gov/stp/SOLAR (National Geophysical Data Center)
10. http://rsd.gsfc.nasa.gov/goes
11. www.sec.noaa.gov/data/goes.html
12. http//www.sec.noaa.gov/ftpmenu/lists/xray/goes.html

Пән: Астрономия
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 33 бет
Таңдаулыға:

БІТІРУ ЖҰМЫСЫ
КҮННІҢ РЕНТГЕН СӘУЛЕЛЕНУІН БЕЙСЫЗЫҚ ТАЛДАУ

МАЗМҰНЫ

РЕФЕРАТ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... .3
ЖҰМЫСТА ҚОЛДАНЫЛАТЫН НЕГІЗГІ БЕЛГІЛЕУЛЕР ТІЗІМІ ... ... ... . ... ... 4

КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... .5
ЕСЕПТІҢ
ҚОЙЫЛУЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... 6
НЕГІЗГІ БӨЛІМ
1.ТАРАУ. Күннің рентген сәулеленуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . ...7
1.1. Күннің рентген сәулеленуін зерттеу этаптары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .7
1.2. Рентген диапазонындағы Күннің жарқ етуі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..9
2.ТАРАУ. БЕЙСЫЗЫҚ
ТАЛДАУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ..13
2.1. Сигналдардың мультифракталдық талдауы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
2.2. Сигналдардың информациялық- энтропиялық
талдауы ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
2.3. Зерттеу
нәтижелері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... 22
Қорытынды ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ...27
Қолданылған әдебиеттер
тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..28
1 Қосымша ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 29
2 Қосымша ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 30

.

Реферат

беттер саны
31
суреттер саны
15
кестелер саны
1
қолданылған әдебиеттер саны
12
қосымшалар саны
2

Кілтті сөздер: Күн, күн Белсенділігі, сәулелену, күннің рентген
сәулеленуі, бейсызық талдау, ИНФОРМАЦИЯ, энтропия, жалпыландырылған
метрикалық сипаттама, аффинділік, фрактал, мультифрактал.

Берілген бітіру жұмыстың мақсаты бейсызық физика әдістері
көмегімен жұмсақ рентген диапазонында Күн сәулеленуінің уақыттық ағындарын
зерттеу болып табылады. Күн көздерінен төменгі қуатты рентген сәулеленуін
импульстерінің информациялық-энтропиялық және мультифракталдық
сипаттамалары зерттелді.
Мультифракталдық өлшемділіктің, сигналдардың энтропиясы (әр түрлі
әдістермен анықталған) және жалпыландырылған метрикалық сипаттамалары
келтірілген, мультифракталдық спектрлер көрсетілген.
Күндегі құбылыстардың узақтығы мен жалпыландырылған метрикалық
сипаттамалардың мәндері, салыстырмалы жағдайда, үлкен болса, осы
үдерістерді өзқауымдасу үдерістері болып табылатыны дәлелденген.

Жұмыста қолданылатын негізгі белгіленулер тізімі

РС - рентген сәулелену

МГД - магнитті гидродинамикалық (үдеріс)

толқын ұзындығы

Tтәж - Күн тәжінің температурасы

UT - жалпы әлемдік уақыт

GOES - геосинхронды орбитадағы Жердің серігі

NOAA - National Oceanic and Atmospheric Administration

SOHO - Solar and Hеliospheric Observatory

КҮННІҢ РЕНТГЕН СӘУЛЕЛЕНУІН БЕЙСЫЗЫҚ ТАЛДАУ

КІРІСПЕ

Астрофизика негіздерін оқытуда осы заманғы ғылымның әмбебап
түсініктерін пайдаланған жөн: бейсызықтық, бірқалыпсыздық, тұйықсыздық,
бифуркация, аттракторлар, стохастану және хаостану, өзқауымдасу,
фракталдық, мультифракталдық, информация, информациялық энтропия, масштабты
инварианттық, скейлинг көрсеткіштері, ретпараметрлері,... т.б.
Астрофизика және астрономия курстарының мемлекеттік стандарттарында
жоғарыда аталған жаңа ғылыми түсініктерді қолдануды талап ететін мынадай
мәселелер қарастырылады: астероидтар мен аспан денелері орбиталарының
стохастық және хаостық орбиталары; Галактикалар шиырылуы; Күндегі
фракталдар мен магнитплазмалық құрылымдар; материяның Ғаламдағы фракталдық
таралуы; фракталдық - табиғаттың әмбебап қасиеті болып табылады ма?;
астрофизикалық жүйелердегі физикалық процестерді түсінуде скейлингтік
заңдардың ролі; космостық сәулелер спектрлерінің скейлингтік заңдылықтары;
Күннің радиосәулеленуі; астрофизикалық объектілердегі фазалық ауысулар
(коллапс, қара құрдымдар,,,); информация және оның Ғаламдағы ролі, т.б..
Соңғы кездері астрофизиканың түрлі есептерін шешу мақсатында бейсызық
физика әдістері кеңінен қолданылуда. Астрофизиктер әдетте, бақылаулар
мәліметтерін қандай да бір параметрлердің және видеокескіндердің уақыттық
қатары ретінде алып, алынған мәліметтерді өңдейді. Айнымалы жұлдыздарды
бақылау, спутниктік телеметрия, т.б. - астрофизикадағы уақыттық қатарлардың
мысалдары. Галактикалар мен жұлдыздық шоғырлардың, Галактикадағы нейтрал
және иондалған сутегі бұлттарының видеокескіндері, электромагниттк
толқындардың әртүрлі диапазондарындағы Күн кескіні - осының бәрі де
бейсызық физика әдістерін қолдануға болатын мәселелер қатарына жатады..
Жоғарыда аталған факторлар астрофизика курсын оқытуда бейсызық физика
әдістерін қолданудың актуалдылығын дәлелдейді.
Осы жұмыстың мақсаты жоғарыда келтірілген мәселелердің бірін таңдап
алып, оған бейсызық физика әдістерін қолдану, атап айтқанда Күннің рентегн
сәулеленуімен байланысты құбылыстарды қарастыру.
Күн физикасы мәселесі космостық плазма физикасында өте үлкен
қызығушылық туғыздырады. “Тыныш Күн” деп аталатын периодтарда және Күн
белсенділігі өсу периодтарында электро магниттік және корпускулалық
сәулеленудің зерттеулері өте кең диапазонында жүргізіледі. Өткен ғасырдың
басында А.Л.Чижевский орнатқан Жер құбылыстары мен Күнде болатын
үдерістердің байланысын және Күн белсенділігінің периодтылығын қазіргі
кезде жаңа ғылыми бағыт түрінде космостық ауа райында қолдауын тапты [1].
Күн белсенділігінің әртүрлі көріністерінің ішінен өте үлкен қызығушылық
туғызатыны бейстационарлы Күн құбылыстары, ол дербес жағдайда, Күннің жарқ
етуі. Соңғы он жыл ішінде Күннің жарқ етуін зерттеуге арналған,
ерекшелігінде ірі жарқылды оқиғаларды зерттеуге арналған, яғни эрг-қа
дейін ортақ энергия шығаратын оқиғаларға арналған өте көп жұмыстар басылып
шықты. Бұл біріншіден, осы құбылыстардың Жер маңындағы космостық кеңістікке
үлкен әсерімен, екіншіден, кейбір ірі жарқыл сипаттамаларын өте аз балды
жарқ етулерімен салыстыру арқылы оңай анықтауға болады. Бірақ, техникалық
базаның дамуынан, жарқ ету туралы эксперименталды материалдардың жинағынан
және Күн белсенділігі механизімі туралы теориялық көріністердің дамуынан
аз қуатты жарқ ету оқиғаларын тереңірек зерттеу мүмкіндігі болды. Бұл жолда
Күннің жарқ етуі физикасының өзінде де және кейбір өте маңызды аралас
мәселелерде жаңа нәтижелерді күтуге болады, мысалы Күн тәжінің қызып кету
мәселесі. Сондай-ақ, ірі жарқ ету талдауында көбінесе қарастырып отырған
құбылыстардың күрделілігімен қиындатылған, мұндай жарқ етулерде плазма-
магниттік құрылымдардың әртүрлі бөліктерінде және жарқыл дамуының әртүрлі
этаптарында жарқ ету үдерісінің өзара қабаттасуы өтеді. Шындығында,
берілген зонадағы жарқ ету энергия шығарудың жекелеген этаптарын айқын
бөліп алу өте қиын болғанда, нақты зерттелетін жағдайларда біз көптеген
құбылыстардың суперпозициясын бақылаймыз. Тіпті орташа қуатты жағдайларда
жекелеген өте ұсақ жарқ ету құбылыстарының өзіндік ретсіздігі бақыланады.
Сондықтан бізге кем дегенде қарапайым жарқ ету этаптарының нақты
кеңістіктік және уақыттық локализация энергияның қарапайым бөлінуіне
қатысты нақты бөліп алу кезіндегі талдаулары өте маңызды. Нақтысында,
жекелеген минималды жарқ етуді бөліп алып (минималды энергия шығарумен)
және оның даму этаптарын қадағалау [1]. Осының бәрі осы жұмыстың мақсатын
айқындап берді: бейсызық физиканың әдістерімен Күннің рентген сәулеленуінің
ағынында өте ұсақ жарқ ету құбылыстарын зерттеу.

ЕСЕПТІҢ ҚОЙЫЛУЫ

Есептің негізгі қойылу мәселесі, ол Күннің рентген сәулелену
ағынындағы жекелеген өте ұсақ жарқ ету құбылыстарын зерттеу негізінде, жарқ
ету классификациясына және болжауға қажетті факторларды, құбылыстардың
механизмдерін сипаттау мүмкіндігін көрсету. Күннің жарқ ету импульстері
қалыпсыз, хаостық, олардың сандық сипаттамаларын алу үшін, бұл жұмыста
бейсызық физика, динамикалық хаостың теория әдістерін қолдану қажет болды.
Жұмыс мынадай сипатта құрылған. Бірінші бөлімде рентген
диапазонындағы Күнді зерттеу этаптары қарастырылады, Күннің жарқ етулерінің
пайда болу механизмі сипатталады, сонымен қатар рентген сәулеленуінің
ағынындағы жарқ ету құбылыстарының классификациясы келтіріледі. Бейсызық
талдау көмегімен зерттелген әртүрлі класстағы Күн оқиғалары және бітіру
жұмысының нәтижелері екінші бөлімде берілген.

НЕГІЗГІ БӨЛІМ

1 ТАРАУ. КҮННІҢ РЕНТГЕН СӘУЛЕЛЕНУІ

1.3. Күннің рентген сәулеленуін зерттеу этаптары

Әлем туралы жаңа ақпаратты білімнің көзі ретінде рентген диапазонының
ролін астрофизиктер бұрын мойындаған. Тура бақылаулар жүргізілместен бұрын
қатты рентген сәулеленуін ионосфераның D қабатының ионизация дәрежесін
өлшеу арқылы табылған болатын. Жер атмосферасы ультракүлгін, рентген және
гамма-сәулелері бар Күннің электро магниттік сәулелену спектрінің қысқа
толқынды аймағын жұтады. Жақын ультракүлгіннен басқаларының бәрін тек
арнайы аспаптармен жабдықталған спутниктерден және ракеталардан ғана
бақылауға болады. Сондықтан рентген астрономиясы атмосферадан тыс
әдістердің пайда болуымен бірден интенсивті дами бастады [2].
Әуе шарларында орнатылған қарапайым сцинтилляциялық санағыштар, яғни
регистраторлардың көмегімен АҚШ-та 50-ші жылдардың аяғында Дж.Уинклер және
Л.Петерсондар тобымен алғаш рет Күннің рентген ағынына тура өлшеулер
жүргізілді, нәтижесінде өте кең диапазонда Күннің барлық сәулеленуін
өлшеген осындай регистраторлар ракеталарда және спутниктерде орнатылды.
Кеңістіктік және спектірлік нақтылыққа ие және ракеталардың бортында
жеткілікті күрделі және жоғары технологиялы телескоптарды алып жүруге
қабілетті өте қуатты ракеталар және космостық станциялар құрылған кезде
ғана рентген астрономиясы нақты дами бастады.
Күн физикасының аймағында бірінші бетбұрыс Күндік рентген телескобымен
жабдықталған американдық орбиталық станция ‘Skylab’- тың 1973 жылы
жіберілуіне байланысты. Бақылауларды өте жақсы дайындалған астронавтар
жүргізді, оның ішінде “Тыныш Күн” монографиясының авторы, физик Эдвард
Гибсон болды. Күннің рентгенограммалар фотопленкаға түсірілді және
түсірілген материалдар өңдеу үшін Жерге жіберілді.

1 сурет. Рентген сәулеленуіндегі
Күн.
(космостық лаборатория,” Skylab”)

“Skylab”-та бақылау көптеген ашылуларға алып келді. Планета аралық
кеңістікте ажыратылған, магниттік күш сызықтарының ашық геометриясымен
сипатталатын рентген диапазонында жалтыраған төмен тәж аймақтары - тәж
тесігі болып табылды, өте ұсақ активті аймақтарға сәйкес келетін ашық
рентген нүктелері ашылды, тәж массасынан тасталған ірі тәждік транзиенттер
табылды және тағы басқалар. Келесі этап (1971-1981 жылдар) Күн максимумының
жылы бағдарламасымен және осы периодта жұмыс істеген орбиталық станциялар
“Solar Maximum Mission (SMM)” (АҚШ, Еуропа) және “Hinotori” (Жапония) мен
байланысты. Негізгі тірек спектрдің аймағында жарқыл спектроскопиясы
жасалды. Рентген сызықтарында көрінетін Күннің жарқ етуіндегі зат
булануының хромосфералық құбылысы, одан кейін оның үлкен жылдамдықпен тәжге
тасталуы ашылды. Хромосферадағы жарқ етудің бір уақытта өсуімен ілеспейтін
ультракүлгін және рентген сәулеленуі жарқ етудің өсуі – тәждегі жарқ
етулері табылды. (2 сурет)

2 сурет. 1995 жылдың желтоқсанында жіберілген,
SOHO (Solar and Hеliospheric Observatory) обсерваториясындағы
ультракүлгін сәулелерінде алынған
ыстық Күн тәжінің суреті.

2 суретте бүкіл Күн дискісі бойынша көптеген ашық аймақтары –тәждегі жарқ
етулері көрінеді. Өзіндік туннель құрай отырып, күш сызықтары аркілердің
анфиладасын қалыптастыратын тұзақ тәжінің жарқ етулер жиыны дискінің
шетінде (оң жақта) магнит өрісінің бар эффектісін бейнелейді. Осы және
басқа да мәліметтер SOHO алған 11 жылдық циклдің тыныш фазасының
аралығында да Күннің белсенді екенін көрсетіп отыр [2].
Соңғы, аяқталған этап “22-ші Күн циклінің жарқ етулерімен” және Күннің
жұмсақ және қатты диапазонда кескін алу үшін рентген телескоптарымен
жабдықталған “Yohkon” (Жапония, АҚШ) орбиталық обсерваториясының ұшуымен
байланысты (3сурет). Энергиясы ~1кэВ және ~10A аймағында кванттарды
тіркейтін телескоптарда жүргізілген бақылаулар алғаш рет тәж тұзақтарының
динамикасын қадағалауға мүмкіндік берді (4сурет), жұмсақ рентген
сәулеленуінің уақыттақ вариациясы барын көрсетті.

3сурет . “Yohkon” обсерваториясында алынған
Күннің кескінің сериясы.

4 сурет. “Yohkon” обсерваториясында уақыттың
әртүрлі моментінде 1992 жылдың 2 қарашасындағы
рентген жарқ етуінің (1кэВ, 10A) 9 кескіні.

1.2. Рентген диапазонындағы Күннің жарқ етуі

Күн белсенділігінің қамтитын әртүрлі көріністері бар: 1) дақтың пайда
болу үдерісінде көрінетін конвективті зонадан магнит өрісі бар плазма
Күнінің бетіне шығумен байланысты, активті аймақтар: 2) Күн
атмосферасындағы плазмалық түзілімдер осы үдеріспен байланысты және магнит
өрісінің төменгі хромосфераға және тәжге шығарылуы: спикулдер, тәж
тұзақтары, протуберанецтар; 3) Күннің жарқ етуі және тәж қоқыстары [3].
Күн белсенділігінің белгілі көрінісі жарқ ету болып табылады. Өте тез
және локалді энергия шығаруымен, жинақталуымен байланысты Күн
белсенділігінің көрінуін жарқ ету деп қабылданған. Жарқ ету кезінде
сутегінің да және басқа сызықтарда, хромосфералық сызықтарда жарқ
етудің ұлғаюы бақыланады. Жарқ етулерде зарядталған бөлшектердің үдеуі
байқалады; электрондардың және ядролардың, кейде өте күшті жарқ ету кезінде
гамма сәулелер және жоғары энергиялы үдетілген протондар бақыланады. Жарқ
ету кезінде электрмагниттік спектрдің әртүрлі толқын ұзындықтарында
сәулелену шығарудың біршама өсуі болады, көрінетін және рентген аймағында,
ультракүлгінде, радиодиапазонда. (5a.сурет)

а) Күннің жарқ етуі б) Магнит
өрісінің нолдік сызық
аймағындағы Күннің жарқ
етуінің пайда болу схемасы

5. Сурет

Қазіргі көріністер бойынша Күн хромосферасында жарқ ету пайда болу үшін
қажетті шарт ретінде: Күн бетіндегі активті аймақтың болуы, яғни локалді
күшейтілген магнит өрісі бар аймақтар болып табылады. Егер энергия,
потенциалды магнит өрісімен салыстырғанда, магнит өрісінде артығымен
жинақталатын болса және хромосферада магнит өрісінің нолдік сызығы маңында
ток қабаты пайда болса, жарқ етудің алдындағы жағдай пайда болады.
(5б.сурет). Алғаш рет бұл гипотеза Джованелли жұмысында айтылды және дами
бастады, ал А.Б. Северныйдың жұмысында эксперименталды түрде расталды. Жарқ
ету алдындағы ток қабаттарының жекелеген теориясы С.И Сыроватскийдің, Б.В.
Сомовтың, С.В. Булановтың, Э.Р. Пристаның және А.Г. Франктың жұмыстарында
даму алды. С.И. Сыроватскийдің гипотезасына сәйкес жарқыл себебі болып осы
конфигурацияны бұзу жолымен өтетін плазма-магниттік конфигурацияда
жинақталған артық энергия болып табылады. Нәтижесінде магнит сызықтарының
ноль маңында ток қабаты пайда болады. Магнит-гидродинамикалық жуықтауына
сәйкес идеал сұйықтағы қозғалыс кезінде (бұл жағдайда газ) әртүрлі
ажыраулар пәрменді секірістер және толқындар пайда болуы мүмкін. Ажырау
маңында магниттік күш сызықтары қайта тұйықталады және жаңа плазма-
магниттік конфигурация түзеді, ал осының нәтижесінде бөлініп шыққан энергия
босатылады және әсер етеді, оның ішінде қоршаған бөлшектерді үдетеді және
плазманы қыздырады. Осы үдеріс кезінде өте аз уақыт аралығында (ондаған
минут) өте үлкен энергия бөлінеді, эрг өте ұсақ жарқылдарда, ал
ірілерінде - эрг. Жарқ етудің энергиясының негізгі бөлігі - үдетілген
бөлшектер ағыны – электрондар, протондар, иондар плазма бөлшектерімен
әсерлесе отырып және магниттік күш сызықтарға қатысты күрделі
траекториялармен қозғала отырып, хромосферада және тәжде өтетін,
электрмагниттік спектрдің әртүрлі диапазонында көрінеді: радиодиапазонда,
рентген және ультракүлгін сәулеленудің өсуінде. Энергияның максималды босау
орнында, босаған энергияның басқа бөлігі магнит-гидродинамикалық жарылыстың
дамуына жұмсалады. Электрондардың, иондардың және протондардың бөлігі
(негізінен протондар өте ірі жарқ етулерде үдетіледі) Күн атмосферасының
сыртына кетеді және космостық кеңістікте қозғала бастайды. Ірі жарқ
етулердің энергиясы эрг – қа жетеді, оның негізгі бөлігі ондаған минут
аралығында бөлінеді. Ірі жарқылдардағы мұндай үлкен энергия бөлінуі Күн
атмосферасында жарылысқа алып келеді, соның нәтижесі осы толқынның
эвалоциясымен байланысты, Күн атмосферасындағы және тәждегі барлық туынды
көріністер және екпінді толқынның пайда болуына алып келеді. Ірі
жарқылдардағы энергия бөлінудің жартысы зарядталған бөлшектерді үдетуге
жұмсалса, энергияның жартысы магнит-гидродинамикалық жарылысқа жұмсалады.
Жарылыс кезіндегі МГД –толқындардың жылдамдығы 1000кмc тан асады. қа
дейін энергия бөлетін жарқ ету үдерісі ірі, орташа және өте әлсізге
(орташаға қарағанда) бөлінетін жарқ етудің негізгі үлесін құрайды.
эрг–тен кем ортақ энергия бөлетін жарқ етуді аз жарқ етулер немесе аз
қуаттағы Күн оқиғасы деп есептеуге болады. Жарқ етудегі ортақ энергия
бөлудің төменгі шегі, қазіргі кезде қа жуық деп есептеледі [4].
Жарқ ету өте күрделі интегралды үдеріске ие. Жарқ етудің
плазма–магниттік құрылымының әртүрлі аймақтары уақыттың бір мезетінде
әртүрлі даму сатыларында бола алады. Электрмагниттік спектрдің әртүрлі
диапазондарындағы өлшеу мәліметтері бойынша жарқ етудің әртүрлі фазаларына
нақты шек қою мүмкін емес. Сондықтан, берілген модель тек қана жарқ ету
механизмінің негізгі схемасы болып табылады. Күн хромосферасында және
тәжісінде жарқ ету пайда болуына алып келетін нақты жағдай келтірілген
схемадан анағұрлым күрделі. Бірақ қазіргі көріністер бойынша Күндегі ток
қабаттары кейде пайда болады және қандайда бір уақыт аралағында ешқандай
жарқ етудің жағдайын туғызбай, яғни қажеттісі ток қабаты бар, бірақ жарқ
ету пайда болу үшін шарттар жеткіліксіз.
1969 жылдан бастап және қазіргі уақытқа дейін Жер орбитасына жететін
жарқ етудің рентген сәулеленудің ағынның қуаты бойынша Күннің жарқ
етулердің классификациясы қабылданды. Жарқ етудің рентген сәулеленудің
ағынның қуаты ватт бөлінген метр квадратпен (втм2) өлшенеді. Қазіргі
кездегі 2-15 Кэв рентген диапазонындағы Күннің жарқ етулердің
классификациясы төменде көрсетілген (1 кесте).

Рентген жарқ етулердің классификациясы
1 кесте
Класс Жарқ ету қуаты (Втм2)
X 10-4 - 10-3
M 10-5 - 10-4
C 10-6 - 10-5
B 10-7 - 10-6
A 10-8 - 10-7
0 - 10-9

Өз кезегінде әрбір класс 9 топқа, 1 ден 9-ға дейін, С1-ден С9-ға дейін, M1-
M9, және X1-X9. Жарқ етулердің индексі неше есе күшті екенін көрсетеді,
нолдік деңгейге қарағанда, яғни ол көбейткіш. Берілген классификациядан
көрініп тұрғандай, өте аз Күн оқиғалары болып рентген сәулесі ағынының
максимумы қа тең О класының жарқ етулері есептеледі [5].
Берілген шкала 80–інші жылдардың ортасында GOES жобасында қолданылған
және қазіргі кезде де өте сәтті қолданылуда (6 сурет).

GOES спутниктерінің мәліметтері бойынша
рентген жарқ етулері

а) GOES спутникгі [5] б) 2000 жылдың шілдесінде NOAA
спутниктері тапқан жарқ ету сериялары
(солдан оңға X2,M5,X6) [5]

6 сурет.
2.ТАРАУ БЕЙСЫЗЫҚ ТАЛДАУ
2.1. Сигналдардың мультифракталдық талдауы

Бұл бөлімде біз мультифрактал теориясының негізін қарастырымыз.
Мультифрактал біртекті емес фракталды обьектілерден құралған [6]. Оны
сипаттау үшін регулярлы фракталдармен салыстырғанда бір ғана мөлшер –
фракталдың өлшемділігі D, енгізу жеткіліксіз, яғни сан жағынан шексіз
өлшемділіктер енгізу қажет. Бұның себебі, D мөлшермен анықталатын таза
геометриялық сипаттамалармен қатар, бұл фракталдар кейбір статистикалық
қасиеттерге ие. Біртекті емес сөзінің мағынасын көптік нүктелерінің
фрактал бойынша біркелкі емес таралуы деп түсіну керек. Біртектіліктің
болмау себебі, фракталдың геометриялық бірдей әртүрлі ықтималдылықпен
толтырылуында, немесе, сәйкес аудандарды геометриялық өлшемдерге толтыру
ықтималдылықтарының сәйкес келмеуі.
d (d = 1 – сызық, d = 2 – жазықтық, d = 3 – үш өлшемді кеңістік)
өлшемділігі бар Евклидтік кеңістікте өлшемі L болатын, ℒ шектеулі ауданды
алатын фракталды обьектіні қарастырайық. Фракталды объектінің құрылуның
белгілі бір сатысында ол осы ауданда таралған, N 1 нүктелерден құрылған
көптік болсын, түбінде N ( болады деп есептейміз. Барлық ℒ ауданды (
жақты және (d көлемді кубтық аудандарға бөлейік. (-ның азаюына байланысты
ауданды алып жатқан ұяшықтардың саны N((), мына дәрежелік заңға байланысты
өзгеріп отырады:

,
(2.1.1)

D хаусдорфты немесе фракталды өлшемділік. (1) қатынасын логарифмдейік
және (-ны нoльге ұмтылдырып, мынаны жазуға болады:

.
(2.1.2)

Логарифмді кез-келген оң негіз немесе бірден өзге негіз арқылы алуға
болады, мысалы, негізі 10 немесе D фракталды өлшемділіктің ортақ
анықтамасы болып табылады. Осыған сәйкес D- нің мәні берілген обьектінің
өзіндік сипаттамасы болып табылады [6].
Көп өлшемді объектілердің фракталды өлшемділіктері. Бір өлшемді
фракталды объектілердің өзұқсас қасиетке ие немесе масштабтық
инварианттылығы болады, яғни, кіші бөлшектер үлкенге ұқсас. Егер
анықтайтын айнымалылардың саны бірден үлкен болса және осы айнымалылар
бойынша ұқсастық коэффициенттері әр түрлі болса, онда бұндай фракталдық
объектілер өзаффинді деп аталады. Өзұқсас фракталдарға мысал ретінде,
біртекті ортада қозғалатын, броундық бөлшектердің траекториясын алуға
болады. Бұл жағдайда координаттар осі біркелкі, ұқсастық коэффициенттері
барлық бағытта бірдей. Және осы уақытта бөлшектің координатасының уақытқа
тәуелділігі өзаффиндік фракталды қисықты береді, бөлшектің қозғалуы уақытқа
сызық бойымен тәуелді болғандықтан, коэфиценттері, координат және уақыты
бойынша әртүрлі болып келеді. Өзаффинді фрактал ретінде күрделі
генераторлардан алынған сигналдардың және жартылай өткізгіш жұқа
пленкалардың уақыттық және кеңістіктік энергетикалық спектрлердің т.б.
қисық пішіндерін қарастыруға болады.
Б. Мандельброт модельді фракталдар үшін аффиндік көрсеткіштерді
енгізді. Олар арқылы фракталдық өлшемдер анықталады және олардың Херстің
эмпирикалық көрсеткіштерімен байланысы болуы мүмкіндігін көрсетеді. Алайда
реалды жағдайда белгілі бір сәйкес масштаб (аффиндіктің көрсеткішін
анықтайтын) әлі анықталмаған. Белгілі болып табылатын периметрі мен
ауданының қатынасы тек қана эмпирикалық тұрақтылық арқылы фракталдық
өлшемділігінің тек бір ғана мағынасын анықтайды, онысы - ең бір көп салалы
емесі болып табылады. Хаусдорф формуласы (2), фракталды өлшемділікті
зерттейтін басқа да әдістер өзаффинді обьектілерді зерттеуде олардың
фракталдану заңдылығын білмей қолданысқа түсе алмайды. Төменірек өзаффиндік
обьектілердің фракталдық өлшемділігін бос параметрлерсіз анықтау әдісін
қарастырып, нәтижесін инерциялық сызықсыздығы бар генератор белгілерін
сипаттауға қолданамыз [6].

Фракталды өлшемдер – ұзындық L(δ), аудан F(δ), көлем V(δ)әдетте
өлшемнің ортақ формуласымен анықталады, кез келген аддитивті өлшенетін
физикалық шама M (масса аналогы):

(2.1.3)

бұл жерде N(() – ұяшықтардың ең аз саны, олар жиын элементтерін сипаттау
үшін жеткілікті болып табылады.

D- ның массасын M арқылы табудың кері тапсырмасын қоюға болады, егер
оларды фракталдар үшін интервал мен интегралдуының нүктелерінің шашырауының
санын яғни (-ға тәуелді интегралдар ретінде алсақ. Кездейсоқ түрде (-ның
мағынасын немесе (-өлшемді ұяшық номерін таңдай отырып, біз бір әдіспен
тұрақты және кездейсоқ фракталдарды қарастыруымызға болады.

,
(2.1.4)

Енді фракталдық өлшемділіктің ортақ формуласымен жазайық

,,
,
(2.1.5)

бұл жерде - d1 = 1, d2 = 2, d3 = 3 – ұзындықтың ауданның, көлемнің
топологиялық өлшемдері. (V) – тен δ2 мен δ3 - ті алып тастасақ

.
(2.1.6)

n-өлшемді жағдайда

,
(2.1.7)

мұндағы Vj(δ) – көп өлшемді фракталды өлшем, Dn – оның фракталды
өлшемділігі. Егер фракталды өлшемдер сызықтың деформациясынан, үстінен,
топологиялық өлшемдердің di, i = 1, 2, 3 көлемінен түзілетінін еске алсақ,
ортақ жағдайда мынаны қабылдауға болады

,,
(2.1.8)

мұндағы γn – скейлинг көрсеткіші, яғни Dn-нің бөлшек бөлігі.
Dn - анықталатын (19) мағынасы n-сатысының сызықсыз ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.