4. Oszcillációk Első észlelések



Hasonló dokumentumok
11. Egy Y alakú gumikötél egyik ága 20 cm, másik ága 50 cm. A két ág végeit azonos, f = 4 Hz

Rezgések és hullámok

Mechanikai hullámok. Hullámhegyek és hullámvölgyek alakulnak ki.

Rezgés, Hullámok. Rezgés, oszcilláció. Harmonikus rezgő mozgás jellemzői

Hullámok tesztek. 3. Melyik állítás nem igaz a mechanikai hullámok körében?

Hullámmozgás. Mechanikai hullámok A hang és jellemzői A fény hullámtermészete

1. A hang, mint akusztikus jel

Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény

Optika és Relativitáselmélet II. BsC fizikus hallgatóknak

Biofizika. Sugárzások. Csik Gabriella. Mi a biofizika tárgya? Mi a biofizika tárgya? Biológiai jelenségek fizikai leírása/értelmezése

Optika gyakorlat 6. Interferencia. I = u 2 = u 1 + u I 2 cos( Φ)

Optika fejezet felosztása

Hullámok, hanghullámok

Csillapított rezgés. a fékező erő miatt a mozgás energiája (mechanikai energia) disszipálódik. kváziperiódikus mozgás

A II. kategória Fizika OKTV mérési feladatainak megoldása

13. Előadás. A Grid Source panelen a Polarization fül alatt megadhatjuk a. Rendre az alábbi lehetőségek közül választhatunk:

Spektrográf elvi felépítése. B: maszk. A: távcső. Ø maszk. Rés Itt lencse, de általában komplex tükörrendszer

Geometriai és hullámoptika. Utolsó módosítás: május 10..

Akusztikai tervezés a geometriai akusztika módszereivel

Fourier-sorfejtés vizsgálata Négyszögjel sorfejtése, átviteli vizsgálata

Zaj- és rezgés. Törvényszerűségek

Mágneses mező tesztek. d) Egy mágnesrúd északi pólusához egy másik mágnesrúd déli pólusát közelítjük.

Optika gyakorlat 7. Fresnel együtthatók, Interferencia: vékonyréteg, Fabry-Perot rezonátor

Név... intenzitás abszorbancia moláris extinkciós. A Wien-féle eltolódási törvény szerint az abszolút fekete test maximális emisszióképességéhez

11.3. Az Achilles- ín egy olyan rugónak tekinthető, amelynek rugóállandója N/m. Mekkora erő szükséges az ín 2 mm- rel történő megnyújtásához?

A NAPSUGÁRZÁS MÉRÉSE

Modern Fizika Labor. 12. Infravörös spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 04. A mérés száma és címe: Értékelés:

Gépészmérnöki alapszak, Mérnöki fizika ZH, október 10.. CHFMAX. Feladatok (maximum 3x6 pont=18 pont)

A mintavételezéses mérések alapjai

Hullámtan. A hullám fogalma. A hullámok osztályozása.

Hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálata

Mérés spektroszkópiai ellipszométerrel

Alkalmazás a makrókanónikus sokaságra: A fotongáz

Kristályok optikai tulajdonságai. Debrecen, december 06.

Mit nevezünk nehézségi erőnek?

Rezgőmozgás. A mechanikai rezgések vizsgálata, jellemzői és dinamikai feltétele

Méréstechnika. Rezgésmérés. Készítette: Ángyán Béla. Iszak Gábor. Seidl Áron. Veszprém. [Ide írhatja a szöveget] oldal 1

Modern Fizika Labor. Fizika BSc. Értékelés: A mérés dátuma: A mérés száma és címe: 12. mérés: Infravörös spektroszkópia május 6.

Hangintenzitás, hangnyomás

Bevezetés a modern fizika fejezeteibe. 1. (b) Rugalmas hullámok. Utolsó módosítás: szeptember 28. Dr. Márkus Ferenc BME Fizika Tanszék

Adatelemzési eljárások az idegrendszer kutatásban Somogyvári Zoltán

A fény tulajdonságai

A hang mint mechanikai hullám

Optika gyakorlat 2. Geometriai optika: planparalel lemez, prizma, hullámvezető

SZE, Fizika és Kémia Tsz. v 1.0

OPTIKA. Geometriai optika. Snellius Descartes-törvény szeptember 19. FIZIKA TÁVOKTATÁS

Mérés: Millikan olajcsepp-kísérlete

Milyen simaságú legyen a minta felülete jó minőségű EBSD mérésekhez

CSAPADÉK ÉS TALAJVÍZSZINT ÉRTÉKEK SPEKTRÁLIS ELEMZÉSE A MEZŐKERESZTES-I ADATOK ALAPJÁN*

Orvosi Biofizika I. 12. vizsgatétel. IsmétlésI. -Fény

Sugárzásos hőtranszport

Eddigi tanulmányaink alapján már egy sor, a szeizmikában általánosan használt műveletet el tudunk végezni.

Elektrooptikai effektus

A fény mint elektromágneses hullám és mint fényrészecske

Modern fizika vegyes tesztek

OPTIKA STATISZTIKUS OPTIKA IDŐBELI KOHERENCIA. Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Atomfizika Tanszék, dr. Erdei Gábor

Történeti áttekintés

Következõ: Lineáris rendszerek jellemzõi és vizsgálatuk. Jelfeldolgozás. Lineáris rendszerek jellemzõi és vizsgálatuk

NE HABOZZ! KÍSÉRLETEZZ!

A NAPPALOK HOSSZA A NAPPAL HOSSZA JÚNIUS 22-ÉN. Olvasd el a szöveget, majd válaszolj az azt követ kérdésekre!

Elektromágnesség tesztek

Kromatikus diszperzió mérése

FIZIKA ZÁRÓVIZSGA 2015

A napenergia magyarországi hasznosítását támogató új fejlesztések az Országos Meteorológiai Szolgálatnál

Speciális relativitás

OPT TIKA. Hullámoptika. Dr. Seres István

OPTIKA. Ma sok mindenre fény derül! /Geometriai optika alapjai/ Dr. Seres István

Transzformátor rezgés mérés. A BME Villamos Energetika Tanszéken

Jegyzőkönyv. hangfrekvenciás mechanikai rezgések vizsgálatáról (3)

CÉLKOORDINÁTOROK alkalmazástechnikája CÉLKOORDINÁTOROK FELÉPÍTÉSI ELVE

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Rezgés tesztek. 8. Egy rugó által létrehozott harmonikus rezgés esetén melyik állítás nem igaz?

OPTIKA. Hullámoptika Diszperzió, interferencia. Dr. Seres István

Értékelés Összesen: 100 pont 100% = 100 pont A VIZSGAFELADAT MEGOLDÁSÁRA JAVASOLT %-OS EREDMÉNY: EBBEN A VIZSGARÉSZBEN A VIZSGAFELADAT ARÁNYA 35%.

Beugró kérdések. Elektrodinamika 2. vizsgához. Számítsa ki a gradienst, divergenciát és a skalár Laplace operátort henger koordinátákban!

Elektromágneses hullámok - Interferencia

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban A fény; Abszorpciós spektroszkópia

azonos sikban fekszik. A vezetőhurok ellenállása 2 Ω. Számítsuk ki a hurok teljes 4.1. ábra ábra

Folyadékok és gázok mechanikája

Röntgendiffrakció. Orbán József PTE, ÁOK, Biofizikai Intézet november

1. témakör. A hírközlés célja, általános modellje A jelek osztályozása Periodikus jelek leírása időtartományban

Mechanikai rezgések Ismétlő kérdések és feladatok Kérdések

Abszorpciós spektroszkópia

Kutatási beszámoló február. Tangens delta mérésére alkalmas mérési összeállítás elkészítése

egyetemi tanár, SZTE Optikai Tanszék

Mechanika, dinamika. p = m = F t vagy. m t

ESR-spektrumok különbözı kísérleti körülmények között A számítógépes értékelés alapjai anizotróp kölcsönhatási tenzorok esetén

Egy nyíllövéses feladat

2. REZGÉSEK Harmonikus rezgések: 2.2. Csillapított rezgések

KÖRMOZGÁS, REZGŐMOZGÁS, FORGÓMOZGÁS

Elektromágneses hullámok

A digitális képfeldolgozás alapjai

Rezgőmozgás, lengőmozgás

RÖVID ÚTMUTATÓ A FELÜLETI ÉRDESSÉG MÉRÉSÉHEZ

Távérzékelés, a jöv ígéretes eszköze

A légköri sugárzás. Sugárzási törvények, légköri veszteségek, energiaháztartás

17. Diffúzió vizsgálata

Lencse típusok Sík domború 2x Homorúan domború Síkhomorú 2x homorú domb. Homorú

Tájékoztató. Értékelés Összesen: 60 pont

Tartalomjegyzék. Emlékeztetõ. Emlékeztetõ. Spektroszkópia. Fényelnyelés híg oldatokban 4/11/2016. A fény; Abszorpciós spektroszkópia

Átírás:

4. Oszcillációk Első észlelések A Nap felszíni oszcillációinak vizsgálata 1960-ban indult Leighton észleléseivel, aki egy szellemes spektrohelioszkópos eljárást követett. Az ionizált bárium 4554 Angström hullámhosszúságú vonalának vörös és kék szárnyára hangolta a műszert, így a napfelület minden pontját aszerint észlelte az átlagosnál fényesebbnek, vagy halványabbnak, hogy milyen látóirányú mozgás történt, tehát melyik irányba tolódott el a vonal. A két szárnyban a fényesedés-halványodás természetesen ellentétes volt, a két képet egymásból kivonva megkapta a látóirányú mozgások térképét. Ő figyelt fel arra, hogy ez a mintázat kb 5 perces periódussal fluktuál. A vizsgálatot az évek során egy sor hasonló követte. Többek között például vizsgálták egyes spektrumvonalak időbeli viselkedését, illetve a granulációs mintázat felvételsorozatának keresztkorrelációját, ez utóbbira azt gondolnánk, hogy aszimptotikusan lecseng, de erre a lecsengésre ráül egy kb 5 perces fluktuáció, és így tovább. Az oszcilláció frekvenciája kb 5 perces volt, de helyesebb azt mondani, hogy a 3-8 perces tartományba esett. Ez csak a nyugodt fotoszférára vonatkozik, a kromoszférában, H-alfa vonalban, valamint napfoltokban ennél rövidebb periódusokat mértek. Ennek ellenére a jelenséget mindenki úgy hívta, hogy az ötperces oszcillációk és senki nem értette. Ha egy nagy felület kisebb darabjai periodikus fel-le mozgást végeznek, akkor ez legegyszerűbb esetben (a hullámzó vízfelület analógiájára) egy teljesen kaotikus folyamat lehet, ahol az egyes felle mozgó felületdarabok fizikailag nincsenek egymással kapcsolatban. A Nap esetében az áttörést Roger Ulrich (1970) munkája jelentette, melyben felvetette azt, hogy e felületdarabok fel-le mozgása fizikailag kapcsolatban lehet azáltal, hogy a lefelé mozgás által kiváltott nyomáshullámok bizonyos értelemben összehangolják őket. A folyamatot a következőképpen lehet elképzelni. 4.1. ábra. Nyomáshullámok trajektóriái a Nap belsejében Tekintsük a sematikus 4.1. ábrát, ahol a Nap metszetében azt szemléltetjük, hogy mi történik egy felületdarab lefelé mozgásakor. Az összenyomás hatására nyomáshullám keletkezik, mely terjedéséhez befelé haladva változó feltételeket talál. Képzeljük el a gömhullám egyes trajektóriáit, ezek befelé haladva növekvő sűrűséget találnak, ami növekvő hangsebességet jelent, és ez az optikai törés mintájára minden egyes trajektóriát eltérít, mégpedig úgy, hogy a radiális iránnyal egyre növekvő szöget fog bezárni, egy adott mélységben arra merőleges lesz, majd visszafordul és valahol kibukkan a felszínre. Ha itt olyan felületdarabot talál, mely éppen megfelelő fázisban mozog ahhoz, hogy mozgásuk összeadódjon, akkor e felületdarab mozgását segíti, egyébként energiája disszipálódik. Könnyen belátható, hogy erősítés akkor lép fel, ha a trajektória futási ideje a fel-le mozgás periódusának n+1/2 számú többszöröse. Ilyen módon egy adott sűrűségi rétegződéshez a felszíni tér- és időbeli periódusok adott struktúrája tartozik. A Nap-oszcillációk kutatásának másik úttörője Franz Ludwig Deubner volt, aki a felvetést követően 1975-ben megvizsgálta annak jogosságát. A napfelszín egy kisebb darabját scannelte a Franuhofer intézet Anacapri-beli távcsövével (ez ma már nem üzemel), és a hozzá kapcsolt magnetográf segítségével tudta követni a felületdarab különböző pontjainak látóirányú mozgását és ezek térbeli korrelációit. Mérésének eredményét a 4.2. ábra mutatja. A vízszintes tengelyen a térbeli

mintázatot leíró hullámszám (k), a függőlegesen pedig az időbeli körfrekvencia (ω) látható. Az ábrán egy görbesereg rajzolódik ki, melyre rárajzolták azt is, hogy az Urlich felvetése nyomán kiszámolt tér- és időbeli periódusok az elméletileg ismert sűrűségrétegődés esetén hogyan függenek össze egymással. E görbéket angolul ridge-knek, barázdáknak nevezik és az összetartozó k-ω értékeket jelölik. Ezen korai próbálkozás ilyen sikere egész elképesztő. A mintázat léte azt igazolja, hogy a felületdarabok oszcillációi koherens sokaságot alkotnak, tehát nem úgy hullámzanak, mint a vízfelület, hanem a 4.1.ábra által bemutatott módon. Az eredmény hatalmas új távlatokat, szinte új tudományágat nyitott a napbelső tanulmányozásában.. Az oszcillációk spektruma 4.2. ábra F.L.Deubner k-ω diagramja Periodikus jelenségek tanulmányozásához különböző matematikai eszközök állnak rendelkezésre. A legegyszerűbb esetben egyetlen paraméter mutat periodikus változást, ezt pl autokorrelációs elemzéssel, vagy Fourier analízissel lehet feltárni. A cél általában annak eldöntése, hogy egy adott adatsorban milyen periódusok és milyen súllyal (angol szóhasználatban power-rel) vannak jelen, ezt fejezi ki a power spectrum vagy teljesítményspektrum fogalma. Egy egyszerű példaként említhető egy hangszer felhangspektrumának vizsgálata: az, hogy egyes frekvenciák milyen erősen vannak jelen, meghatározza a hangszer hangszínét. Ha fel akarunk tárni valamilyen periodicitást, akkor az adatsornak teljesíteni kell bizonyos kritériumokat, egyrészt a keresett periódus nyilván csak rövidebb lehet, mint a teljes adatsor, másrészt csak hosszabb lehet, mint az adatok vételének gyakorisága, vagyis a mérés felbontása, ez utóbbi határt nevezik Nyquistfrekvenciának. A napfelület rezgéseinek tárgyalása sokkal összetettebb, mint a hangszerek akusztikai leírása, hiszen a felszíni összetartozó térbeli és időbeli periódusokat kell feltárni (leginkább az ütőhangszerek membránjának viselkedése hasonlít a mi esetünkhöz). A 4.2. ábra mérésénél még közelítőleg síknak lehetett tekinteni a napfelület kicsiny darabját, de a teljes gömbfelület eloszlásainak leírása már csak az ún. gömharmonikus függvényekkel, a Legendre függvények alkalmazásával történhet. A Fourier-analízistől eltérően a sebességteret szinuszos rezgések összege helyett az alábbi sorfejtéssel írhatjuk le. v θ, ϕ,t = l l=0 m= l a lm t Y l m θ,ϕ (4.1)

a sebesség tehát függvénye a t időnek és a θ és ϕ polárkoordinátáknak. A sorfejtés függvényei a következő alakúak: Y l m θ,ϕ =P l m θ e imϕ (4.2) m ahol a P l az ún. asszociált Legendre függvények sorozata. Ennek tagjai meglehetősen bonyolultak, összetettek, de jelentésük igen szemléletes. Tekintsük a 4.3. ábrát, melyen e függvények néhány l,m paraméterkettőssel jellemzett esetének térbeli megjelenítése látható. A rajzolatokat úgy kell elképzelni, hogy a gömbfelület egy lehetséges rezgési módját - más néven módusát - képviselik, a vonalak csomóvonalakat jelentenek, melyek nem oszcillálnak, a vonalak közötti tartományok közepe pedig maximális kitérést végez. A paraméterek jelentése: l mutatja a gömbfelületen található összes csomóvonal számát, m pedig azon csomóvonalak számát, melyek áthaladnak a forgástengely pólusain, az l-et más néven a módus rendjének is nevezzük (ez helyettesíti a fenti sík, kétdimenziós eset k hullámszámát), az m neve pedig azimutális hullámszám. 4.3. ábra A gömharmonikus függvényekkel leírt csomóvonalak a gömfelületen. Figyeljük meg az l és m paraméterek jelentését. A napfelület pontjainak első ránézésre kiismerhetetlenül bonyolult oszcillációi úgy írhatók le, hogy a fenti függvényekkel leírt módusok mindegyike részt vesz benne valamilyen frekvenciával - ezt hívjuk a módus sajátfrekvenciájának - illetve erősséggel (power). A mondottak alapján az észlelési feladatot úgy lehet megfogalmazni, hogy mindegyik módusnak keressük a sajátfrekvenciáját és azt, hogy milyen intenzitással oszcillál. A power megállapítása matematikailag úgy történik, hogy a (4.1.) sorfejtés időtől függő együtthatóinak képezzük az a l ν (frekvenciafüggő) Fourier-transzformáltját, és ebből képezzük az alábbi kifejezést (itt megfelelő szimólum híján -val jelöltük a komplex konjugáltat). P l,ν = a l ν a l ν (4.3) Észlelési programok A fentiek alapján látható, hogy részletes teljesítményspektrumot csak nagy felbontással valamint térben és időben kiterjedt méréssorozattal lehet elérni, ami azt jelenti, hogy a teljes napfelület (t.i. a látható félgömb) pontjainak fel-le mozgását kell minél hosszabb ideig regisztrálni. Az első mérések még mindkét szempontból korlátozottak voltak, ezért a 4.2. ábrán még meglehetős zajjal jelentkeznek a jellegzetes barázdák. A földi telepítésű műszerek esetében azonban további probléma is jelentkezett: a nappalok és éjszakák váltakozása miatti hamis jelek (és azok felharmonikusai) a frekvenciaspektrumban. Az első kísérlet, mely ezt kiküszöbölte, egy déli sarki kutatóállomáson valósult meg a déli félteke nyarán, ekkor a Nap nem nyugszik le, hanem körbemegy az égbolton, és folyamatosan lehet észlelni. Ez a mérés látványosan megerősítette a korábbiakat, nyilvánvaló azonban, hogy igazán hosszú észlelések így sem gyűjthetők, hiszen a sarkvidéki nyár elég rövid. A problémára két megoldás született, a GONG és az MDI, melyek párhuzamosan valósultak meg, egymástól függetlenül mérnek, és ez igen megbízhatóvá teszi eredményeiket.

GONG (Global Oscillation Network Group) A kísérlet nevében a Global nemcsak a Napra, hanem a Földre is vonatkozik, mivel egy hat állomásból álló obszervatórium-hálózatot jelent. Az obszervatóriumok helyének kiválasztása igen gondos előkészítés után történt meg, hiszen maximalizálni kellett a napsütéses órák számát. A műszerek földrajzi szélességben kb 60 fokonként helyezkednek el, tehát teljes napsütés esetén három műszer is látja a Napot. Az asztroklimatológia Murphy-törvénye miatt azonban így is előfordulhatnak kieső időszakok. Az állomások: Mauna Loa (Hawaii), Big Bear (Kalifornia), Cerro Tololo (Chile), Teide (Tenerife, Kanári szigetek), Udaipur (India), Learmonth (Ausztrália). A hat tökéletesen azonos műszeregyüttest egyszerre gyártották le és telepítették a hat helyen. Az észlelőműszernek az a feladata, hogy az elérhető legnagyobb gyakorisággal (időbeli Nyquistfrekvencia) egyszerre regisztrálja a látható félgömb felületdarabjait minél nagyobb térbeli felbontással (térbeli Nyquist-frekvencia). Ezt a feladatot a hangolható Michelson-interferométerrel oldották meg. A műszer működéséhez idézzük fel a Lyot-szűrőnél mondottakat. Ott arról volt szó, hogy a kettőstörő kristályba olyan poláros fényt engedünk, melynek síkja 45 -os szöget zár be az (egymásra merőleges) ordinárius és extraordinárius tengelyjel, ezért a két irányra vett komponenseinek különböző terjedési sebességei miatt a kristály mentén a polarizáció síkja körbefordul és adott hullámhossz esetén a kristály hosszának megválasztásával lehet elérni, hogy a kilépő sík milyen irányú. A hangolható Michelson-interferométernél (4.4. ábra) ennek a trükknek a módosított változatát alkalmazzák. A műszer két, különböző (l 1 és l 2 ) hosszúságú karjában két különböző törésmutatójú közeg van, az egyikben üveg, a másikban levegő, úgy hogy teljesüljön az l 1 /n 1 =l 2 /n 2 feltétel, és ekkor a két kar optikai úthosszkülönbsége: Δ=2 n 1 d 1 n 2 d 2 =2 n 2 2 1 n 2 d n 1 1 (a kettes faktor amiatt lép fel, mert a sugár oda-vissza megteszi az utakat), a két kart befutó sugarak fáziskülönbsége pedig a kilépéskor: δ= 2πΔ λ (4.4) 4.4. ábra A hangolható Michelson-interferométer sematikus rajza Ez azt jelenti, hogy a fáziskülönbség hullámhosszfüggő, akárcsak a Lyot-szűrőnél, tehát a továbbiakban is igen hasonló stratégiát lehet alkalmazni. A Napról érkező sugarakat egy igen kis - 8 cm objektívátmérőjű - távcsővel az ábra közepén lévő blokkba vezetjük, itt az interferencia- és Lyot-szűrők kiválasztanak egy szűk tartományt a 6768 Angström hullámhosszúságú nikkelvonal körül, továbbá átmennek a polarizátorokon, melyek síkja az ábra síkjával 45 -os szöget zár be. Ez a sugár esik a Michelson-interferométerre. Ennek fényosztó felülete speciális többrétegű bevonattal van ellátva, melynek az a funkciója, hogy a beesési síkkal párhuzamos illetve arra merőleges

polarizációs síkokat átengedje illetve visszaverje, ilymódon a két ágban ortogonális polarizációjú sugarak haladnak. A kilépéskor fellépő (4.4. fáziskülönbség) tehát a Lyot-szűrőhöz hasonlóan a polarizációs síknak a hullámhosszal arányos elfordulását eredményezi. A detektor (CCD) előtt elforgatott polarizátorral tehát egy szűk hullámhossztartományt szkennelünk, és minden képpontban meg tudjuk mondani azt, hogy adott hullámhosszakon (a forgó polarizátor adott állásainál) mennyit változott az intenzitás, vagyis, hogy mennyit tolódott el látóirányban a nikkelvonal. A módszer hatalmas előnye, hogy az egész napkép összes felbontható pontjának látóirányú sebessége egyszerre állapítható meg. A spektrális tisztaságot két egymás után helyezett Michelson-interferométerrel tovább is lehet növelni. A hat GONG műszer szinkronban működik, adataik egy központba futnak be, a gyűjtött adatmennyiség terabyte nagyságrendű. 4.5. ábra a. A GONG egy napos mérése alapján az l=100 módusokra kapott power spectrum, b. az MDI 144 napos méréssorozata alapján nyert l-ν diagram. SOHO/MDI A SOHO napfizikai űrszonda MDI (Michelson Doppler Interferometer) nevű műszere természetesen nincs kitéve a nappalok-éjszakák váltakozásának. A két program közül ezért ez tűnhet előnyösebbnek, hiszen a GONG-gal is előfordul, hogy kimaradnak időszakok mivel egyszerre több állomáson is rossz idő van. A GONG haszna akkor mutatkozott meg, amikor a SOHO mesterséges hold hónapokra eltűnt az irányítók szeme elől, ami nagy veszteség volt, bár szerencsére sikerült újra megtalálni. A 4.5.b. ábra az MDI 144-napos méréssorozatának eredményét mutatja egy l-ν diagramon. Látható a jelentős előrelépés a 4.2. ábrához képest tér-és időbeli felbontásban egyaránt. Alacsony rendszámú módusok Több észlelési program is célozza az alacsony rendszámú módusokat, a SOHO műszeregyüttesben két ilyen kísérlet is található. A VIRGO (Variabillity of soral IRradiance and Gravity Oscillations) program elsősorban a Nap irradianciájának - a szoláris energiaáram földtávolságban vett sűrűségének - mérésére szolgál, de LOI (Luminosity Oscillation Imager) nevű egysége a napkorongot tíz tartományra osztva kis térbeli felbontású, tehát alacsony rendszámú észlelésekre is képes. A SOHO/GOLF (Global Oscillations at Low Frequencies) egyáltalán nem bontja fel a napképet, a teljes napkorongról érkező fényt egyszerre méri, ezért csak olyan alacsony rendszámú módusok vizsgálatára alkalmas, melyeknél a látható napkorongon egyetlen összefüggő felületdarab mozgása érvényesül. A magasabb rendszámú módusok esetén a műszerhez képes közeledő és

távolodó felületdarabok hatásai kioltják egymást és ilyen integráló mérés számára észlelhetetlenek. A 4.6. ábrán a GOLF által készített spektrum látható. 4.6. ábra A GOLF által készített spektrum Helioszeizmológia Az említett programok (és egy sor, itt nem is említett program) teljesen új betekintést enged a Nap belsejébe. Ha egy rendszert belső működését elméletileg le tudjuk írni, és ennek alapján meg tudjuk jósolni azt, hogy e működés milyen külső ismérveket idéz elő, akkor e külső ismérvek észlelése alapján vissza tudunk következtetni arra, hogy a belső működésnek mik a pontos paraméterei. Ezt nevezik inverz problémának és a hélioszeizmológia éppen ilyen inverz problémamegoldást követ. Amint a bevezetőben említettük, a felszíni hullámmintázatot meghatározza a nyomásrétegződés, ezért az első számú inverz feladat a Nap nyomásstruktúrájának meghatározása. Erre mutat egy példát a 4.7. ábra, ahol a hangsebesség (mely a sűrűség függvénye) eloszlását mutatja a mélység függvényében. Az adatok 2 havi MDI méréssorozat eredményei, a vízszintes tengely a centrumtól a napfelszínig mutatja a mélységet. látható, hogy kb 0,7 napsugárnál egy kiugró csúcs van, ami azt mutatja, hogy az a mélység, ahol elméletileg a konvektív zóna alját sejtjük, valóban kitüntettet hely. 4.7. ábra A hangsebesség értéke különböző mélységekben