CONEXIUNI SOLARE-PĂMÂNTĂ
Structura sectorială a câmpului magnetic interplanar.
Baza activității solare este formată din regiunile câmpurilor bipolare (MP), continuând în corona solară. Vântul solar poartă aceste câmpuri în corona exterioară și în heliosferă. Datorită rotației Soarelui, se formează o structură spirală a câmpului magnetic interplanetar. O trăsătură importantă a structurii acestui domeniu este prezența unei structuri sectoriale. În sectoarele adiacente, liniile de câmp sunt direcționate în direcții opuse, fie de la Soare (polaritatea nordică, semnul "+"), fie la Soare (polaritatea de la sud, semnul "-"). Structura sectorială a câmpului este o reflectare a structurii corespunzătoare a câmpului magnetic total al Soarelui. Este destul de stabilă și poate rămâne neschimbată de luni de zile. Intensitatea câmpului magnetic interplanetar, în medie, este de aproximativ 7 nanometri, dar poate depăși 50 sau poate scădea la 0,7 nTc. Viteza vântului este de asemenea diferită - de la 100-200 km / s la 1000 și mai mult km / s. Densitatea plasmei, în medie, este de aproximativ 9 particule pe cm3, dar variază între 0,1 și 140 cm3. iar temperatura plasmei poate fi diferită cu un factor de 200. Variațiile parametrilor vântului solar sunt strâns legate de proprietățile, caracteristicile și evoluția specifice a regiunilor active corespunzătoare pe Soare. În unele cazuri, această relație este ușor de stabilit prin compararea directă a rezultatelor observațiilor solare cu parametrii vântului solar, ținând cont de timpii de întârziere corespunzători. Efectele cele mai vizibile sunt cauzate de rachete cromosferice.
Coajă de protecție a Pământului.
Soarele radiază energia practic în întregul spectru cunoscut de radiații electromagnetice, acoperind aproximativ 20 de octave. Cea mai mare parte a energiei de radiație este concentrată în razele de lumină vizibilă (puțin mai mult decât o octava) și raze infraroșii termice. Energia acestor radiații oferă posibilitatea existenței a numeroase forme de viață pe planeta noastră. Cu toate acestea, o mică parte din numărul de puternic ionice și de radiații ionizante pun viața în pericol, în detrimentul organismelor vii, poate ucide rapid toate lucrurile vii. Viața de pe Pământ este posibilă datorită mai multor cochilii naturale de protecție care fac parte din atmosferă și din structura spațială a Pământului. Cel mai îndepărtat care - magnetosfera, care protejează planeta de radiații penetrante de raze cosmice, vântul solar și razele cosmice solare. O altă teacă importantă - ionosfera straturile superioare ionizate ale atmosferei terestre, absorbind în mod activ dăunătoare raze de viață și razele ultraviolete. În cele din urmă, resturile de radiatii ultraviolete departe pătruns până la altitudini de câteva zeci de kilometri, sunt păstrate strat inferior special al atmosferei cu creșterea concentrației de ozon absoarbe radiațiile ultraviolete activ având o lungime de undă mai mică de 0,3 microni. Ca urmare a schimbărilor energetice eoliene solare la radiatii cu unde scurte și discul solar, cauzate de activitatea solara, nu pătrunde în mediul înconjurător (biosferă). Cu aceste cochilii de protecție, Pământul este protejat de capriciile vremii "cosmice". (Vezi ATMOSFERA PĂMÂNTULUI)
Magnetosfera Pământului
- cele mai exterioare ale cojilor de protecție ale Pământului. Este un câmp geomagnetic deformat de vântul solar și este un obstacol în calea plasmei vântului solar care poartă cu el câmpul magnetic solar. De aceea, plasma eoliană a vântului curge în jurul Pământului, creând o cavitate specială în jurul acestuia, în care câmpul geomagnetic este închis. Pe partea orientată spre Soare, limita acestei cavități (magnetopauza) este localizată la o distanță de aproximativ 10 raze de pământ (o valoare medie). Când presiunea dinamică a vântului solar crește, granița se apropie de Pământ, în situația opusă - se îndepărtează. Granița însăși dezvăluie o anumită structură, iar imediat înaintea ei, în vântul solar, există întotdeauna o discontinuitate dinamică a gazului - un val de șoc similar celui care apare atunci când o aeronavă supersonică se mișcă în atmosferă. Din partea de noapte, sub acțiunea vântului solar care curge în jurul magnetosferei, este întins ca o coadă a unei comete. Se întinde mult dincolo de orbita lunii - aproape un milion de kilometri. Magnetosfera are o structură complexă, toate regiunile sale fiind aria diferitelor procese plasmice, dintre care un rol important îl au diferite mecanisme de accelerare a particulelor. Există zone uriașe de capcane umplute cu particule de energie înaltă ("raze cosmice" locale), numite "centuri de radiație". În plus, magnetosfera este un sistem predispus la excitarea multor vibrații diferite, inclusiv undele radio. Când observăm magnetosfera "din exterior", din spațiul cosmic, se pare că este o sursă foarte variabilă de emisie radio la frecvențe joase și foarte joase. O anumită fracțiune din această emisie radio "revine" pe suprafața Pământului. Modurile de generare a acestor "stații radio" magnetosferice depind de activitatea solară.
Forma Magnetosfera determinată dinamic echilibrarea presiunii vântului solar suflă fluxurile corona cu plasmă, pe de o parte, și presiunea câmpului magnetic al Pământului, pe de altă parte. Câmpul magnetic la magnetosferei granita (magnetopause) despre „10 martie gauss (pentru comparație: câmpul magnetic de la suprafața pe ecuatorul“ 0,3 G, iar la poli „0,6 g 0,7 G). Cu partea de zi cu zi magnetopause se extinde în regiunea de 10 la 13 pământ raze (RE „6400 km), cu linii de câmp geomagnetice laterale noapte se extind departe de soare și formează o coadă geomagnetice lungime
10 3 R \ dn5E și diametru
20 ° 40 RE. Între valul de șoc și magnetopauza este o regiune de tranziție, un strat magnetic umplut cu plasmă turbulentă. Prin golurile în formă de pâlnie între liniile de câmp magnetic în liniile parte magnetopause și putere față extinse în colți polare magnetotail (din punctul de inflexiune engleză -. Lug), această plasmă poate pătrunde în magnetosfera și mai departe în ionosfera în zonele de frontieră ale PAC polare. Uneori această zonă se întinde de-a lungul longitudinii, formând un fel de "decalaj". Mai aproape de pământ, la distanțe de până la 4-5 l raze localizate plasmasphere - regiunea ionosferice concentrația plasmatică de particule încărcate februarie 10 g × 10 4 cm -3 și o temperatură de câteva mii de grade Kelvin. Acest relativ „rece“ plasma „înghețate“ în câmpul geomagnetic și se rotește ca întreg cu pământul. La limita exterioară a plasmasferei (plasmapause), densitatea plasmei scade drastic
0,1 g / 1,0 particule / cm3.
Împreună cu plasma de vânt solar în spațiul interplanetar prezentat câmp magnetic care definește structura vântului solar. Interactiunea cu campul geomagnetic, rezultând într-un proces complex, cu mai multe etape, aceste domenii afectează ecologia Pământului, un rol important este jucat de variațiile de viteză și densitatea vântului solar. Fiecare "rafală" a vântului solar poate fi fixată pe Pământ, înregistrând schimbări în componentele vectorului câmpului magnetic. Se constată că schimbările în câmpul magnetic interplanetar determină schimbări corespunzătoare în "vremea cosmică" în magnetosferă. Mai ales o mare parte a componentei verticale a câmpului (în raport cu planul orbitei Pământului - ecliptică). Când această componentă este îndreptată spre sud, se dezvoltă în mod inevitabil perturbații magnetosferice. Acest lucru se datorează faptului că liniile de forță ale câmpului geomagnetic pe partea magnetosfera zi în acest moment îndreptat spre direcția opusă de nord și câmpul magnetic interplanetar. În plasmă, abordarea liniilor de forță a câmpului magnetic îndreptate opus conduce la instabilitate magnetohidrodinamică. Din același motiv, un pământ bun de remarcat trecerea sa prin apropierea sector al câmpului magnetic interplanetar experiențele unele magnetosfera „restructurare“ la trecerea de la un sector la polaritatea sectorului cu liniile de câmp ale câmpului magnetic al direcția opusă. Cele mai puternice Perturbările magnetosfera asociate cu venirea la pământ a norilor de plasmă ejectate în spațiu interplanetar în dezvoltarea unui episod acut solare suficient de puternic. Fenomenelor complexe, care, în același timp, a dezvoltat, numit „furtuna magnetică“, pentru că măsurătorile bazate pe sol, a fost descoperit de variațiile aleatoare în intensitate a câmpului geomagnetic. În acel moment era imposibil să folosești busola. Curenții electrici curg constant în magnetosferă și ionosferă. La planul ecuatorial, la o distanță de aproximativ 4 raze a Pământului, un curent inelar curge spre vest. În regiunile polare există bucle de electro-jeturi polare. Când Pământul se află într-un nor, se schimbă regimul fluxului. Curentul în toate sistemele actuale crește, câmpul magnetic al acestor curenți crește și el. Ca rezultat, posturile magnetice înregistrate ale câmpului magnetic total (câmpul geomagnetic static plus variabil curenti de camp magnetic) se modifică semnificativ. In timpul fazei principale a intensității furtunii a componentei orizontale a câmpului geomagnetic la latitudini joase ale Pământului mediu și poate fi redus cu zeci și sute nanoteslas. Pe fundalul acestor variații geomagnetice, apar fenomene grandioase. De exemplu, la latitudini de peste 67 °, se dezvoltă lumini polarice - unul dintre cele mai frumoase fenomene ale naturii. Glow atmosferă la aproximativ 100 km altitudine este cauzată de particule accelerate, care „reset“ din magnetosfera până la suprafața pământului. Aurora este însoțită de un puternic „accident“ pe care nu le auzim, dar care pot avea un efect notabil asupra organismului. Fiecare furtună magnetică este suficient de puternic - este, de asemenea, o furtună în intervalul neauzit al spectrului acustic - infrasunete, care este distribuit în mediul emisferic, care afectează toată viața timp de mai multe ore. În acest moment, furtuna este chiar mai mare în câmpurile electromagnetice, care în mod normal umple habitatul. Unele frecvențe joase și foarte mici, amplitudinea vibrației componentei magnetice poate fi crescut de câteva sute de ori. Schimbări mari sunt însoțite de furtuni și alți parametri de mediu: în unele zone cu randament crescut de radon radioactiv de gaze din sol, în timp ce oarecum crește radioactivitatea atmosferei, dar de mare intensitate raze cosmice scade datorită faptului că acestea se abat puternic de la putere câmpului geomagnetic al Pământului. În timpul furtunilor magnetice, a crescut fluctuațiile presiunii atmosferice cu perioade de zeci de minute până la ore, intensitatea câmpului electric variază în atmosferă. Furtunile magnetice diferă în multe privințe una de cealaltă. Există două tipuri de furtuni: