Лекция конспектісі 5В012800-«Астрономия» мамандығы үшін
жүктеу/скачать 1,1 Mb.
|
Астрономия лекция 15
- Бұл бет үшін навигация:
- ЛЕКЦИЯ № 7 Тақырып: Күн желі
| Бақылау сұрақтары:
Күн жүесіндегі кіші планеталар. Кометаның құрамы, метеорит ағындары. Күн жүесі осы заманға көз қарас. Жұлдыздар: температурасы, өлшемі. ЛЕКЦИЯ № 7 Тақырып: Күн желі Жоспар:
Күн активтілігінің жердегі геологиялық және биологиялық әсері Жоғары радиациялық доза Ғарыштық сәулелер– Жерге ұшып келегенге дейін, күрделі жұлдызаралық және планетааралық ортадан өтеді. Жерде бір секунд уақыт аралығында алынған Ғарыштық сәулелердің саны, және басқада қасиеттері, магнит өрісіне бөлшектермен соқтығысқанда әсерін тигізеді. Күннің айнымалы магнит өрісі, Күн желін тежеуші, гелиосфера арқылы өтерде, ғарыштық сәулелердің таралуын созады және уақыт масштабында өзгерістер енгізеді, бірнеше сағаттан бастап бірнеше мыңдаған жылдарға дейін құбылады. Күн желі, ыстық плазма, өтпелі оқиғаларда, Күн тәжінен 300-1000 км/с жылдамдықпен, барлық бағытта кеңейеді. Үнемі (стандартты) Күн желінде: жылдам күн желі, тәж тесігінен 800 км/с жылдамдықпен шығатын, ал баяу күн желі тәждің басқа аймақтарынан (әсіресе үлкен құрылымдарда, тәжді стример деп аталады, тұтылу фотографиясынан белгілі) 400 км/с жылдамдықпен ұшып шығады. Күн тәжіндегідей жел зарядталған бөлшек: протон, электрон және шамалы (5 %) ионизацияланған гелий мен бірнеше ауыр элементердің иондарынан тұрады. Кейбір ерекшеліктерді схемалы бейнелеу көрсетеді, оны коронаграфтан немесе тұтылудың суретінен көруге болады: ірі масштабты (үлкен, жалпақ) стример (жолақ), баяу күн желін тудыратын, және тәж тесігі - жылдам жел шығаратын. Сондай-ақ тәжде кіші масштабты динамикалық орта өмір сүреді, плазмалы ағысы бар, магнит өрісінің соққысы мен ұйытқу бар, оны – Альвен толқыны д.а. Бұл ұйытқудың құрылысы мен формасы планетааралық ортаның динамикасына өз үлесін қосады. Күн желі Күннің магнит өрісінен Күн жүйісінде қарай қозғалады. Күн айналасында магнит өрісі әлдеқайда күшті болсада, плазманың және тәждің формасын сақтау үшін , үстінен біршама қашықтықта ыстық плазма магнит өрісінен басым болып, магнит өрісінің күш сызықтарын сыртқа қарай тасиды. SOHO 1996 жылғы тәжді бейнеленуінде келтірілген, үлгі сызбасы, мынадай күш сызықтарды көрсетеді, қандай да бір қашықтықтан бастап, күн желімен үйлеседі, мұнда ол қалыпты болып саналады. Экваторлы жазықтық магнит өрісінің күш сызықтарын қарама-қарсы бағытта ерекшелейді. Магнит өрісінің осылай, кенетен өзгеруі электр ағымын білдіреді. Қарама-қарсы бағытталған магнит полюстерінің арасындағы жіңішке қабатша – гелиосфералық ток қабаты д.а. Шындығында, бұл жазық бет қана емес, өйткені тәж симметриялы емес. Күш сызықтары планетааралық кеңістікке кеңейеді (созылады), бірақ бәрібір күнде қалады, сонымен бірге бұрылады. Күн желінің соғу ағымы, бақшадағы шашыратқыштан шыққан су ағысының айналып шашырап тұрғаның елестетеді. Су тамшысының траекториясы шашыратқыштың айналуымен бүгілгендей. Күнді бақылаушы күн желінің дәл осындай екенің біледі. Ал магнит өрісі осы траекторияға дәл келеді. Сондықтанда магнит өрісінің сызықтары планетааралық ортада бүгілген болады. Оларға жоғарыдан қарағанда, Күннің солтүстік полюсіне , олар Архимед спиралы тәрізді формада, оны Паркер спиралі д.а. Юджина Паркер 1958 жылы Күн желінің магнит өрісімен біріктірілген гидродинамикалық моделін бірінші рет жасады. Күнде үдетілген зарядталған бөлшектер, планетааралық кеңістікке жоғары энергиямен лақтырылады. Олар планетааралық магнит өрісін бойлай қозғалулары керек. Егер бұл Паркер спиралі бойымен болса, Күннің батысындағы жартышарында үдетілген болса, онда біз энергетикалық бөлшектердің Жерде табылуын (тіркеуді) күтеміз. Нейтронды мониторлардың бақылаулары бұл күтуді статистикалық мағынада құптайды: оң жақтағы гистограмма Күндегі жарқыраулардың бойлық бойынша таралуды көрсетеді (гелиографиялық бойлық). Оқиғалардың жарқыраулары бөлшектерге байланысты. 300–600 диапазондағы батыс бойлықтағы таралу, күткендегідей, егер энергетикалық бөлшектер (күш сызықтарын бұратын) Паркер сызығының бойымен таралса, максимал болады. Бірақ, осы жерде айта кету керек: Күннің шығыс жартышарынан немесе Күннің алыс жағындағы жарқыраулардан шығатын энергетикалық бөлшектер, орташа конфигурациялы магнит өрісінің Паркер спиралінің, қарапайым моделін береді. Әрбір жеке жағдайлар үшін. Жер маңындағы, ғарыш кемесінде, өлшенген Күн желінің параметрлері
Магнит өрісі кернеулігінің өлшем бірлігі: 1 nT (nano Tesla) =10[sup]-9[/sup] Tesla Протон мен электрон темперетурасы әртүрлі, сұйытылған газ қасиетіне сәйкес . Ғарыштық сәулелер Күн желімен әсерлесе отырып гелиосфераға енеді. Энергетикасы мықты зарядталған бөлшектерге, ештене болмағандай, Күн желінен өте шағады. Энергиясы шамалы ғарыштық сәулелер, айтайық бірнеше ондаған ГэВ, оның әсерін сезеді. Соқтығыпай, ғарыштық сәулелер бөлшегі мен Күн желінің бөлшектері бірден тура кездесулері үшін, газ өте сұйытылған. Магнит өрісінің өзгерісі, энергиясы шамалы ғарыштық сәулелердің траекториясының, түзу сызықтандын қатты ауытқығандығын көрсетеді. Ғаламдық ғарыштық сәулелер, Күн желімен таралатын, магнитті бұзылуларда шашырайды. Мұндай бұзылулар Күн белсенділігінің 11 жылдық периодымен өзгереді. Күн белсенділігінің цикылы дақтардың санымен, нақты көрсетілуі керек (жасыл қисық). Бүкіләлемдік көп уақыт нейтронды мониторлардың бақылаулары, ғаламдық ғарыштық сәулелер ағымының өзгеруі ұқсас екендігін көрсетті (қызыл қисық): күн дақтарының саны жоғары болғанда, ғаламдлық ғарыштық сәулелер ағымы төмендейді, Радиация кезкелген электроника мен технологиялық қоңдырғыларға және тірі жанның жасушаларына әсер етеді. Радиация деп электромагниттік толқын (фотон), бейтарап нейтрон, электр зарядталған энергетикалық бөлшек (электрон, протон,гелий ионы, альфа бөлшек д.а., кез келген химиялық элемент ионыдарын (бұдан былай оларды ауыр иондар д.а.) түсінеміз. Радиацияның әсерінен атмосфера құрамы өзгеруі мүмкін. Әсіресе ионизация ұшақтарға қатты әсерін тигізеді, өйткені электромагниттік толқындардың таралу шарттарын анықтайды. Күн жүйесінің басқа жағынан келетін ғарыштық сәлелердің үздіксіз ағымы және өтпелі ағымдар, сондай-ақ Күннен шыққан ағымдар, егер қалың атмосфера мен Жердің магнит өрісі болмаса, технологиялар мен адам өміріне үлкен қауіп төңер еді. Ғарыш райының құбылмалы шарттары, айнымалы радиоактивті қауіп тудырады. жүктеу/скачать 1,1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|