АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СОЛНЕЧНОЙ ПЛАЗМЫ С МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ ЗЕМЛИ

Что произойдет, когда поток солнечной плазмы достигнет рбиты Земли?

Всякое движущееся тело обладает кинетической энергией, оторая тем больше, чем больше масса тела. Эта энергия

увеличивается с увеличением скорости тела (как квадрат скорости тела). Если мы имеем дело с газом, то следует рассматривать число частиц в единице объема (скажем, в 1 см³) и скорость движения этого объема. Тогда мы будем иметь дело с плотностью кинетической энергии данного газа. В нашем случае таким газом является солнечная плазма, которая обладает определенной плотностью кинетической энергии и способна оказывать давление на любые встречающиеся на ее пути препятствия. Таким препятствием является магнитное поле Земли. Когда солнечная плазма подходит к магнитному полю Земли, она оказывает на него давление, которое зависит от скорости потока плазмы и от ее плотности (числа заряженных частиц в 1 см³ потока). Как же реагирует магнитное поле на налетающий на него поток заряженных частиц (плазмы)? Оно оказывает противодействие этому давлению. Наступает момент в этом противодействии, когда оба давления уравновешиваются. Тогда граница магнитосферы с дневной стороны, поджатая потоком солнечной плазмы, останавливается на данном удалении от Земли. Поток солнечной плазмы, остановленный магнитным полем Земли, не имеет возможности продолжить движение прямо. Остановиться он также не может, так как испытывает давление поступающей от Солнца плазмы. Он обтекает магнит­ную оболочку Земли и продолжает двигаться дальше. Земля же со своей магнитосферой оказывается внутри этого потока радиации, и единственной ее защитой от солнечного ветра является магнитосфера.

К сказанному следует добавить, что при подходе потока солнечной плазмы к магнитосфере образуется так называемая ударная волна (волна, образующаяся при ударе). Не будем более подробно анализировать физику этого явления, поскольку для рассматриваемой нами проблемы это не очень существенно. Скажем только, что это напоминает подход к берегу морской волны. Волна начинает «ломаться», терять свою форму. При постоянном подходе морских волн у берега всегда имеется полоса разбитых волн, если можно так сказать, переходная полоса.

Так же и у границы магнитосферы имеется переходный слой, в котором частицы плазмы имеют не те свойства, что в солнечном ветре, но и не те, что внутри магнитосферы.

Может создаться впечатление, что вся солнечная плазма обтекает магнитосферу Земли и сама Земля надежно защищена от этой радиации своим магнитным полем. На самом деле это далеко не так. Во-первых, при обтекании магнитосферы пото­ком солнечной плазмы по ее поверхности текут электрические токи, наличие которых не может быть не замеченным на Земле. Напомним, что любой электрический ток создает вокруг себя магнитное поле, которое, естественно, тем меньше, чем дальше от тока мы его измеряем.

Во-вторых, конфигурация силовых линий магнитного поля такова, что в Северном и Южном полушариях имеются своего рода воронки, которые принято называть английским словом «каспы» (что по-русски означает «мешки»). Через них часть солнечной радиации способна проникать в магнитосферу, а затем и в верхнюю атмосферу Земли. Существование их было предсказано теоретически на основании анализа магнитного поля Земли, а затем подтверждено измерением со спутника.

Мы говорили неоднократно, что заряженные частицы обяза­тельно взаимодействуют с магнитным полем. Поэтому при обтекании магнитосферы частицы солнечной плазмы испытыва­ют вязкое взаимодействие с магнитными силовыми линиями и вытягивают их далеко в антисолнечном направлении (то есть на ночную сторону). Так образуется с ночной стороны шлейф, или хвост, магнитосферы. Это место также уязвимо для проникно­вения солнечной радиации. Попадающие в хвост магнитосферы заряженные частицы образуют там плазменный слой, который является своего рода резервуаром, откуда во время магнитосфер-ных бурь (которые, в свою очередь, связаны с солнечными бурями) эти частицы поступают в верхнюю атмосферу высоких широт Северного и Южного полушарий. Именно эти заряжен­ные частицы вызывают в высоких широтах полярные сияния, ионосферные токи и другие явления.

Дата добавления: 2016-06-05 | Просмотры: 505 | Нарушение авторских прав