Fakte interesante për erën diellore (15 foto). erë me diell

Mund të arrijë vlerat deri në 1.1 milion gradë Celsius. Prandaj, duke pasur një temperaturë të tillë, grimcat lëvizin shumë shpejt. Graviteti i Diellit nuk mund t'i mbajë ata dhe ata largohen nga ylli.

Aktiviteti i Diellit ndryshon gjatë ciklit 11-vjeçar. Në të njëjtën kohë, numri i njollave të diellit, nivelet e rrezatimit dhe masa e materialit të hedhur në hapësirë ​​ndryshojnë. Dhe këto ndryshime ndikojnë në vetitë e erës diellore - fushën e saj magnetike, shpejtësinë, temperaturën dhe densitetin. Prandaj, era diellore mund të ketë karakteristika të ndryshme. Ato varen nga saktësisht se ku ishte burimi i tij në Diell. Dhe ato gjithashtu varen nga shpejtësia e rrotullimit të kësaj zone.

Shpejtësia e erës diellore është më e madhe se shpejtësia e lëvizjes së substancës së vrimave koronale. Dhe arrin 800 kilometra në sekondë. Këto vrima shfaqen në polet e Diellit dhe në gjerësinë e tij të ulët. Ato marrin dimensionet më të mëdha gjatë atyre periudhave kur aktiviteti në Diell është minimal. Temperaturat e materies që bartet nga era diellore mund të arrijnë 800,000 C.

Në brezin e kanalit koronal të vendosur rreth ekuatorit, era diellore lëviz më ngadalë - rreth 300 km. për sekond. Është vërtetuar se temperatura e materies që lëviz në erën e ngadaltë diellore arrin 1.6 milion C.

Dielli dhe atmosfera e tij përbëhen nga plazma dhe një përzierje e grimcave të ngarkuara pozitivisht dhe negativisht. Kanë temperatura jashtëzakonisht të larta. Prandaj, materia po largohet vazhdimisht nga Dielli, e rrëmbyer nga era diellore.

Ndikimi në tokë

Kur era diellore largohet nga Dielli, ajo mbart grimca të ngarkuara dhe fusha magnetike. Rrezatuar në të gjitha drejtimet, grimcat e erës diellore ndikojnë vazhdimisht në planetin tonë. Ky proces prodhon efekte interesante.

Nëse materiali i bartur nga era diellore arrin në sipërfaqen e planetit, ai do të shkaktojë dëme serioze në çdo formë jete që ekziston. Prandaj, fusha magnetike e Tokës shërben si një mburojë, duke ridrejtuar shtigjet e grimcave diellore rreth planetit. Grimcat e ngarkuara duket se "rrjedhin" jashtë saj. Ndikimi i erës diellore e ndryshon fushën magnetike të Tokës në atë mënyrë që ajo të deformohet dhe të shtrihet në anën e natës të planetit tonë.

Ndonjëherë Dielli nxjerr vëllime të mëdha plazme, të njohura si nxjerrje në masë koronale (CMEs), ose stuhi diellore. Kjo ndodh më shpesh gjatë periudhës aktive të ciklit diellor, i njohur si maksimumi diellor. CME-të kanë një efekt më të fortë se era standarde diellore.

Disa trupa të sistemit diellor, si Toka, janë të mbrojtura nga një fushë magnetike. Por shumë prej tyre nuk kanë një mbrojtje të tillë. Sateliti i Tokës sonë nuk ka mbrojtje për sipërfaqen e tij. Prandaj, ajo përjeton efektin maksimal të erës diellore. Mërkuri, planeti më afër Diellit, ka një fushë magnetike. Ai mbron planetin nga era e zakonshme standarde, megjithatë nuk është në gjendje t'i rezistojë ndezjeve më të fuqishme si CME.

Kur rrymat e erës diellore me shpejtësi të lartë dhe të ulët ndërveprojnë me njëra-tjetrën, ato krijojnë rajone të dendura të njohura si rajone të ndërveprimit rrotullues (CIR). Janë këto zona që shkaktojnë stuhi gjeomagnetike kur përplasen me atmosferën e tokës.

Era diellore dhe grimcat e ngarkuara që ajo mbart mund të ndikojnë në satelitët e Tokës dhe Sistemet e Pozicionimit Global (GPS). Shpërthimet e fuqishme mund të dëmtojnë satelitët ose të shkaktojnë gabime pozicioni kur përdorni sinjale GPS prej dhjetëra metrash.

Era diellore arrin të gjithë planetët në. Misioni i NASA-s New Horizons e zbuloi atë ndërsa udhëtonte mes dhe.

Studimi i erës diellore

Shkencëtarët kanë ditur për ekzistencën e erës diellore që nga vitet 1950. Por pavarësisht ndikimit të tij masiv në Tokë dhe astronautët, shkencëtarët ende nuk i dinë shumë nga karakteristikat e tij. Disa misione hapësinore në dekadat e fundit janë përpjekur të shpjegojnë këtë mister.

I nisur në hapësirë ​​më 6 tetor 1990, misioni i NASA Ulysses studioi Diellin në gjerësi të ndryshme. Ajo ka matur vetitë e ndryshme të erës diellore për më shumë se një dekadë.

Misioni Advanced Composition Explorer () kishte një orbitë të lidhur me një nga pikat speciale të vendosura midis Tokës dhe Diellit. Njihet si pika e Lagranzhit. Në këtë rajon, forcat gravitacionale nga Dielli dhe Toka kanë të njëjtën vlerë. Dhe kjo i lejon satelitit të ketë një orbitë të qëndrueshme. I nisur në 1997, eksperimenti ACE studion erën diellore dhe siguron matje në kohë reale të një rryme të vazhdueshme grimcash.

Anijet kozmike STEREO-A dhe STEREO-B të NASA-s po studiojnë skajet e Diellit nga këndvështrime të ndryshme për të parë se si lind era diellore. Sipas NASA-s, STEREO ofroi "një vështrim unik dhe revolucionar në sistemin Tokë-Diell".

Misione të reja

NASA planifikon të nisë një mision të ri për të studiuar Diellin. Ai u jep shkencëtarëve shpresë për të mësuar edhe më shumë rreth natyrës së Diellit dhe erës diellore. Sonda diellore Parker e NASA-s, e planifikuar për nisje ( lançuar me sukses më 12.08.2018 – Navigator) në verën e vitit 2018, do të funksionojë në atë mënyrë që fjalë për fjalë të "prek Diellin". Pas disa vitesh fluturimi në orbitë afër yllit tonë, sonda do të zhytet në koronën e Diellit për herë të parë në histori. Kjo do të bëhet për të marrë një kombinim të imazheve dhe matjeve fantastike. Eksperimenti do të avancojë të kuptuarit tonë për natyrën e koronës diellore dhe do të përmirësojë të kuptuarit tonë për origjinën dhe evolucionin e erës diellore.

koncept erë me diell u fut në astronomi në fund të viteve 40 të shekullit të 20-të, kur astronomi amerikan S. Forbush, duke matur intensitetin e rrezeve kozmike, vuri re se ai zvogëlohet ndjeshëm me rritjen e aktivitetit diellor dhe bie mjaft ndjeshëm gjatë .

Dukej mjaft e çuditshme. Përkundrazi, mund të pritej e kundërta. Në fund të fundit, vetë Dielli është një furnizues i rrezeve kozmike. Prandaj, duket se sa më i lartë të jetë aktiviteti i dritës sonë të ditës, aq më shumë grimca duhet të hedhë në hapësirën përreth.

Mbetet të supozohet se rritja e aktivitetit diellor ndikon në atë mënyrë që ajo fillon të devijojë grimcat e rrezeve kozmike - t'i refuzojë ato.

Pikërisht atëherë lindi supozimi se fajtorët e efektit misterioz janë rrymat e grimcave të ngarkuara që ikin nga sipërfaqja e Diellit dhe depërtojnë në hapësirën e sistemit diellor. Kjo erë e veçantë diellore pastron mjedisin ndërplanetar, duke "fshirë" grimcat e rrezeve kozmike prej tij.

Në favor të një hipoteze të tillë, dukuritë e vërejtura në. Siç e dini, bishtat e kometave janë gjithmonë larg nga Dielli. Fillimisht, kjo rrethanë lidhej me presionin e lehtë të rrezeve të diellit. Megjithatë, u zbulua se vetëm presioni i lehtë nuk mund të shkaktojë të gjitha fenomenet që ndodhin në kometat. Llogaritjet kanë treguar se për formimin dhe devijimin e vëzhguar të bishtave të kometës, është e nevojshme të ndikohen jo vetëm fotonet, por edhe grimcat e materies.

Në fakt, fakti që Dielli hedh rryma grimcash të ngarkuara - trupa, ishte i njohur edhe më parë. Megjithatë, supozohej se flukse të tilla janë episodike. Por bishtat e kometës janë gjithmonë të drejtuara larg nga Dielli, dhe jo vetëm gjatë periudhave të amplifikimit. Kjo do të thotë se rrezatimi korpuskular që mbush hapësirën e sistemit diellor duhet gjithashtu të ekzistojë vazhdimisht. Ajo intensifikohet me rritjen e aktivitetit diellor, por ekziston gjithmonë.

Kështu, era diellore fryn vazhdimisht rreth hapësirës diellore. Nga se përbëhet kjo erë diellore dhe në çfarë kushtesh lind?

Shtresa më e jashtme e atmosferës diellore është korona. Kjo pjesë e atmosferës së dritës sonë të ditës është jashtëzakonisht e rrallë. Por e ashtuquajtura "temperatura kinetike" e koronës, e përcaktuar nga shpejtësia e grimcave, është shumë e lartë. Ajo arrin një milion gradë. Prandaj, gazi koronal është plotësisht i jonizuar dhe është një përzierje e protoneve, joneve të elementeve të ndryshëm dhe elektroneve të lira.

Kohët e fundit ka pasur një mesazh se era diellore përmban jone helium. Kjo rrethanë hedh dritë mbi mekanizmin me të cilin grimcat e ngarkuara nxirren nga sipërfaqja e Diellit. Nëse era diellore përbëhej vetëm nga elektrone dhe protone, atëherë mund të supozohet se ajo është formuar për shkak të proceseve thjesht termike dhe është diçka si avulli që formohet mbi sipërfaqen e ujit të vluar. Megjithatë, bërthamat e atomeve të heliumit janë katër herë më të rënda se protonet dhe për këtë arsye nuk ka gjasa të nxirren nga avullimi. Me shumë mundësi, formimi i erës diellore shoqërohet me veprimin e forcave magnetike. Duke fluturuar larg Diellit, retë plazmatike, si të thuash, mbartin me vete fushat magnetike. Janë këto fusha që shërbejnë si ajo lloj “çimentoje” që “ngjesh” së bashku grimcat me masa dhe ngarkesa të ndryshme.

Vëzhgimet dhe llogaritjet e kryera nga astronomët kanë treguar se ndërsa largohemi nga Dielli, dendësia e koronës gradualisht zvogëlohet. Por rezulton se në rajonin e orbitës së Tokës është ende dukshëm i ndryshëm nga zero. Me fjalë të tjera, planeti ynë është brenda atmosferës diellore.

Nëse korona është pak a shumë e qëndrueshme pranë Diellit, atëherë me rritjen e distancës, ajo tenton të zgjerohet në hapësirë. Dhe sa më larg nga Dielli, aq më i lartë është shkalla e këtij zgjerimi. Sipas llogaritjeve të astronomit amerikan E. Parker, tashmë në një distancë prej 10 milion km, grimcat e koronës lëvizin me shpejtësi që tejkalojnë shpejtësinë .

Kështu, përfundimi sugjeron vetë se korona diellore është era diellore që fryn rreth hapësirës së sistemit tonë planetar.

Këto përfundime teorike janë konfirmuar plotësisht nga matjet në raketat hapësinore dhe satelitët artificialë të tokës. Doli se era diellore ekziston gjithmonë pranë Tokës - ajo "fryn" me një shpejtësi prej rreth 400 km/sek.

Sa larg fryn era diellore? Me konsiderata teorike, në një rast rezulton se era diellore ulet tashmë në rajonin e orbitës, në tjetrën, se ajo ende ekziston në një distancë shumë të madhe përtej orbitës së planetit të fundit Pluton. Por këto janë vetëm teorikisht kufijtë ekstremë të përhapjes së mundshme të erës diellore. Vetëm vëzhgimet mund të tregojnë kufirin e saktë.

Meqenëse ndezjet dhe proceset e tjera që lidhen me çlirimin e energjive ndodhin vazhdimisht në sipërfaqen e Diellit, astronomët kanë arritur në përfundimin se drita jonë është e rrethuar nga një re grimcash të ngarkuara me energji të lartë që shpërndahen në të gjitha drejtimet. Kjo është era diellore.

Era diellore “fryn” vazhdimisht shtresat e sipërme të atmosferës së tokës me një shpejtësi prej rreth 400 km/sek. Ai përbëhet nga atome hidrogjeni plotësisht të jonizuara; Çdo centimetër kub i erës diellore përmban, mesatarisht, rreth 5 protone dhe të njëjtin numër elektronesh. Natyrisht, grimcat e ngarkuara të erës diellore, që i afrohen Tokës, ndërveprojnë me fushën e saj magnetike. Hapësira që rrethon Tokën, në të cilën shfaqet fusha magnetike, quhet magnetosferë nga astronomët dhe gjeofizikanët. Boshti i magnetosferës është i prirur ndaj boshtit të rrotullimit të Tokës me 11.5°. Magnetosfera kap grimcat e ngarkuara elektrike që vijnë nga thellësitë e hapësirës. Të kapur, ata lëvizin në spirale përgjatë vijave magnetike, duke formuar në të gjithë globin të ashtuquajturat rripa rrezatimi - të jashtëm dhe të brendshëm. Rripi i brendshëm i rrezatimit ndodhet në lartësi që nuk i kalojnë 12,000 km; ajo e jashtme shtrihet në rreth 57 mijë km.

Ndërsa i afrohet Tokës, era diellore shtyp magnetosferën, duke e ngjeshur rajonin e saj përballë Diellit dhe duke e shtrirë rajonin e kundërt në një bisht gjigant që tejkalon orbitën e Hënës.

Kur Dielli është i qetë, d.m.th., ka pak njolla dhe ndezje mbi të, era diellore, duke u përplasur me anën e erës të magnetosferës, e ngjesh atë në një madhësi prej rreth tetë rrezesh Tokë (rrezja e Tokës është 6371 km ). Gjatë periudhave të tilla, magnetosfera dhe trashësia e atmosferës na mbrojnë nga ndikimi i drejtpërdrejtë i erës diellore. Vetëm në zonat me gjerësi gjeografike të larta (d.m.th., afër Poleve të Veriut dhe Jugut, përtej Rrethit Arktik) grimcat e erës diellore kanë mundësinë të depërtojnë në shtresat e sipërme të atmosferës së tokës. Në të njëjtën kohë, ato shkaktojnë jonizimin e tij, i cili manifestohet në formën e aurorave - shkëlqimi i shtresave të sipërme, shumë të rralla atmosferike, që ndodhin në një lartësi zakonisht nga 80 në 1000 km. Aurora borealis jo pa arsye konsiderohet si një nga fenomenet e dritës më të bukura, më shumëngjyrëshe në natyrë.

Por një pamje krejtësisht e ndryshme lind gjatë periudhave të aktivitetit maksimal diellor, kur era diellore rritet ndjeshëm. Energjia e grimcave të prodhuara gjatë ndezjeve diellore është aq e lartë (shpesh kalon 15,000 GeV) saqë era diellore arrin forcën "uragane" dhe shpejtësinë mbi 1500 km/sek. Duke iu afruar Tokës, ajo shpesh shpërthen nëpër magnetosferë, kapërcen rripat e rrezatimit dhe fjalë për fjalë bie në planetin tonë, duke lëshuar rrezatim dhe gazra të nxehtë jonizues që bombardojnë Tokën dhe gjenden edhe në ekuator! Por grimcat e erës diellore bombardojnë veçanërisht me bollëk rajonet polare të Tokës, duke përforcuar aurorat dhe duke shtrembëruar fushën magnetike në atë mënyrë që gjilpërat e busullës fjalë për fjalë çmenden. Ekziston një e ashtuquajtur stuhi magnetike.

Megjithatë, nga pikëpamja praktike, sot është shumë më e rëndësishme që ndezjet diellore të ndryshojnë vetitë e zonës së sipërme të atmosferës në të cilën, në kushte normale, përqendrimi i ngarkesave elektrike në formën e joneve është i lartë (ky rajon quhet jonosferë). Një stuhi magnetike gjeneron një stuhi jonosferike - dendësia e grimcave jonizuese në jonosferë ndryshon rastësisht, gjë që çon në ndërprerje të funksionimit të pajisjeve radio dhe, në përgjithësi, të të gjitha instrumenteve që lidhen disi me përdorimin e jonosferës.

Në vitin 1957, E. Parker, profesor në Universitetin e Çikagos, parashikoi teorikisht një fenomen që quhej "era diellore". U deshën dy vjet që ky parashikim të konfirmohej eksperimentalisht me ndihmën e instrumenteve të instaluara në anijen kozmike sovjetike "Luna-2" dhe "Luna-3" nga grupi i K.I. Gringhaus. Cili është ky fenomen?

Era diellore është një rrjedhë e gazit hidrogjen plotësisht të jonizuar, që zakonisht quhet plazma e hidrogjenit plotësisht e jonizuar për shkak të densitetit afërsisht të njëjtë të elektroneve dhe protoneve (kusht pothuajse neutraliteti), i cili lëviz me përshpejtim nga Dielli. Në rajonin e orbitës së Tokës (në një njësi astronomike ose, 1 AU nga Dielli), shpejtësia e saj arrin një vlerë mesatare VE » 400–500 km/sek në një temperaturë protoni TE » 100,000 K dhe një temperaturë pak më të lartë të elektroneve ( nënshkrimi "E" këtu dhe në vijim i referohet orbitës së Tokës). Në temperatura të tilla, shpejtësia me 1 AU e tejkalon ndjeshëm shpejtësinë e zërit, d.m.th. rrjedha e erës diellore në rajonin e orbitës së Tokës është supersonike (ose hipersonike). Përqendrimi i matur i protoneve (ose elektroneve) është mjaft i ulët dhe arrin në n E » 10–20 grimca për centimetër kub. Përveç protoneve dhe elektroneve, në hapësirën ndërplanetare u zbuluan grimca alfa (në rendin e disa për qind të përqendrimit të protonit), një sasi e vogël grimcash më të rënda dhe një fushë magnetike ndërplanetare, induksioni mesatar i së cilës doli të ishte në orbitën e Tokës të rendit të disa gamave (1g = 10 –5 gauss).

Rënia e konceptit të një korone diellore statike.

Për një kohë mjaft të gjatë, besohej se të gjitha atmosferat yjore janë në një gjendje ekuilibri hidrostatik, d.m.th. në një gjendje ku forca e tërheqjes gravitacionale të një ylli të caktuar balancohet nga forca e lidhur me gradientin e presionit (ndryshimi i presionit në atmosferën e një ylli në distancë r nga qendra e yllit. Matematikisht, ky ekuilibër shprehet si një ekuacion diferencial i zakonshëm,

ku Gështë konstanta e gravitetit, M* është masa e yllit, fq dhe r janë presioni dhe dendësia e masës në një distancë të caktuar r nga një yll. Shprehja e densitetit të masës nga ekuacioni i gjendjes për një gaz ideal

R= r RT

përmes presionit dhe temperaturës dhe duke integruar ekuacionin që rezulton, marrim të ashtuquajturën formulë barometrike ( Rështë konstanta e gazit), e cila në rastin e veçantë të temperaturës konstante T ka formën

ku fq 0 është presioni në bazën e atmosferës së yllit (në r = r 0). Meqenëse para punës së Parker-it besohej se atmosfera diellore, ashtu si atmosferat e yjeve të tjerë, është në një gjendje ekuilibri hidrostatik, gjendja e saj përcaktohej me formula të ngjashme. Duke marrë parasysh fenomenin e pazakontë dhe ende të pa kuptuar plotësisht të një rritjeje të mprehtë të temperaturës nga rreth 10,000 K në sipërfaqen e Diellit në 1,000,000 K në kurorën diellore, S. Chapman zhvilloi teorinë e një korone diellore statike, e cila duhet të jetë pa probleme. kalojnë në mjedisin lokal ndëryjor që rrethon sistemin diellor. Nga kjo rrjedh se, sipas ideve të S. Chapman, Toka, duke bërë rrotullimet e saj rreth Diellit, është zhytur në një koronë diellore statike. Kjo pikëpamje u nda nga astrofizikanët për një kohë të gjatë.

Goditjen ndaj këtyre nocioneve tashmë të krijuara iu dha nga Parker. Ai tërhoqi vëmendjen për faktin se presioni në pafundësi (në r® Ґ), e cila përftohet nga formula barometrike, është pothuajse 10 herë më e madhe se presioni që pranohej në atë kohë për mjedisin lokal ndëryjor. Për të eliminuar këtë mospërputhje, E. Parker sugjeroi që korona diellore nuk mund të jetë në ekuilibër hidrostatik, por duhet të zgjerohet vazhdimisht në mjedisin ndërplanetar që rrethon Diellin, d.m.th. shpejtësi radiale V korona diellore nuk është zero. Në të njëjtën kohë, në vend të ekuacionit të ekuilibrit hidrostatik, ai propozoi përdorimin e një ekuacioni hidrodinamik të lëvizjes së formës, ku M E është masa e Diellit.

Për një shpërndarje të caktuar të temperaturës T, në funksion të distancës nga Dielli, duke zgjidhur këtë ekuacion duke përdorur formulën barometrike për presionin dhe ekuacionin e ruajtjes së masës në formën

mund të interpretohet si era diellore, dhe kjo është me ndihmën e kësaj zgjidhjeje me kalimin nga rrjedha nënsonike (në r r *) në ​​supersonik (në r > r*) presioni mund të rregullohet R me presion në mjedisin lokal ndëryjor dhe, për rrjedhojë, është kjo zgjidhje, e quajtur era diellore, që ndodh në natyrë.

Matjet e para të drejtpërdrejta të parametrave të plazmës ndërplanetare, të cilat u kryen në anijen e parë kozmike që hyri në hapësirën ndërplanetare, konfirmuan korrektësinë e idesë së Parker-it për praninë e një ere diellore supersonike, dhe rezultoi se edhe në rajonin e orbita e Tokës, shpejtësia e erës diellore e kalon shumë shpejtësinë e zërit. Që atëherë, nuk ka dyshim se ideja e Chapman për ekuilibrin hidrostatik të atmosferës diellore është e gabuar dhe korona diellore po zgjerohet vazhdimisht me shpejtësi supersonike në hapësirën ndërplanetare. Pak më vonë, vëzhgimet astronomike treguan se edhe shumë yje të tjerë kanë "erëra yjore" të ngjashme me erën diellore.

Përkundër faktit se era diellore u parashikua teorikisht në bazë të një modeli hidrodinamik sferikisht simetrik, vetë fenomeni doli të ishte shumë më i ndërlikuar.

Cila është pamja reale e lëvizjes së erës diellore? Për një kohë të gjatë, era diellore konsiderohej simetrike sferike, d.m.th. pavarësisht nga gjerësia dhe gjatësia diellore. Meqenëse anija kozmike para vitit 1990, kur u nis anija kozmike Ulysses, fluturonte kryesisht në rrafshin e ekliptikës, matjet në të tilla anije kozmike dhanë shpërndarje të parametrave të erës diellore vetëm në këtë plan. Llogaritjet e bazuara në vëzhgimet e devijimit të bishtit të kometës treguan pavarësinë e përafërt të parametrave të erës diellore nga gjerësia diellore, megjithatë, ky përfundim i bazuar në vëzhgimet e kometës nuk ishte mjaft i besueshëm për shkak të vështirësive në interpretimin e këtyre vëzhgimeve. Megjithëse varësia gjatësore e parametrave të erës diellore matej me instrumente të instaluara në anijen kozmike, megjithatë ajo ishte ose e parëndësishme dhe shoqërohej me fushën magnetike ndërplanetare me origjinë diellore, ose me procese afatshkurtra jo-stacionare në Diell (kryesisht flakërime diellore ).

Matjet e parametrave të plazmës dhe fushës magnetike në rrafshin e ekliptikës treguan se të ashtuquajturat struktura sektoriale me parametra të ndryshëm të erës diellore dhe drejtime të ndryshme të fushës magnetike mund të ekzistojnë në hapësirën ndërplanetare. Struktura të tilla rrotullohen me Diellin dhe tregojnë qartë se ato janë rezultat i një strukture të ngjashme në atmosferën diellore, parametrat e së cilës varen kështu nga gjatësia diellore. Në mënyrë cilësore, struktura me katër sektorë është paraqitur në fig. një.

Në të njëjtën kohë, teleskopët me bazë tokësore zbulojnë një fushë të përgjithshme magnetike në sipërfaqen e Diellit. Vlera mesatare e saj vlerësohet në 1 G, megjithëse në formacionet individuale fotosferike, për shembull, në njollat ​​e diellit, fusha magnetike mund të jetë urdhra me madhësi më të madhe. Meqenëse plazma është një përcjellës i mirë i elektricitetit, fushat magnetike diellore ndërveprojnë disi me erën diellore për shkak të shfaqjes së një force ponderomotive. j ґ B. Kjo forcë është e vogël në drejtimin radial, d.m.th. praktikisht nuk ndikon në shpërndarjen e komponentit radial të erës diellore, por projeksioni i tij në një drejtim pingul me radialen çon në shfaqjen e një komponenti të shpejtësisë tangjenciale në erën diellore. Edhe pse ky komponent është pothuajse dy rend magnitudë më i vogël se ai radial, ai luan një rol të rëndësishëm në largimin e momentit këndor nga Dielli. Astrofizikanët sugjerojnë se rrethana e fundit mund të luajë një rol të rëndësishëm në evolucionin jo vetëm të Diellit, por edhe të yjeve të tjerë në të cilët është zbuluar një erë yjore. Në veçanti, për të shpjeguar uljen e mprehtë të shpejtësisë këndore të yjeve të tipit të vonë, shpesh përdoret hipoteza se ata transferojnë momentin rrotullues te planetët e formuar rreth tyre. Mekanizmi i konsideruar i humbjes së momentit këndor të Diellit nga rrjedhja e plazmës prej tij në prani të një fushe magnetike hap mundësinë e rishikimit të kësaj hipoteze.

Matjet e fushës magnetike mesatare jo vetëm në rajonin e orbitës së Tokës, por edhe në distanca të mëdha heliocentrike (për shembull, në anijen kozmike Voyager 1 dhe 2 dhe Pioneer 10 dhe 11) treguan se në rrafshin ekliptik, i cili pothuajse përkon me rrafshi i ekuatorit diellor, madhësia dhe drejtimi i tij përshkruhen mirë nga formula

marrë nga Parker. Në këto formula, të cilat përshkruajnë të ashtuquajturën spirale Parker të Arkimedit, sasitë B r , B j janë komponentët radiale dhe azimutale të vektorit të induksionit magnetik, përkatësisht, W është shpejtësia këndore e rrotullimit të Diellit, Vështë komponenti radial i erës diellore, indeksi "0" i referohet pikës së koronës diellore në të cilën dihet madhësia e fushës magnetike.

Nisja nga Agjencia Evropiane e Hapësirës në tetor 1990 e anijes kozmike Ulysses, trajektorja e së cilës u llogarit në mënyrë që ajo aktualisht rrotullohet rreth Diellit në një plan pingul me rrafshin e ekliptikës, ndryshoi plotësisht idenë se era diellore është simetrike sferike. Në fig. Figura 2 tregon shpërndarjet e shpejtësisë radiale dhe densitetit të protoneve të erës diellore të matura në anijen kozmike Ulysses si funksion i gjerësisë diellore.

Kjo figurë tregon një varësi të fortë gjeografike të parametrave të erës diellore. Doli se shpejtësia e erës diellore rritet, dhe dendësia e protoneve zvogëlohet me gjerësinë heliografike. Dhe nëse në rrafshin e ekliptikës shpejtësia radiale është mesatarisht ~ 450 km/s, dhe densiteti i protonit është ~15 cm–3, atëherë, për shembull, në gjerësinë gjeografike diellore 75 ° këto vlera janë ~ 700 km/ s dhe ~5 cm–3, respektivisht. Varësia e parametrave të erës diellore nga gjerësia gjeografike është më pak e theksuar gjatë periudhave të aktivitetit minimal diellor.

Proceset jo-stacionare në erën diellore.

Modeli i propozuar nga Parker supozon simetrinë sferike të erës diellore dhe pavarësinë e parametrave të saj nga koha (stacionariteti i fenomenit në shqyrtim). Sidoqoftë, proceset që ndodhin në Diell, në përgjithësi, nuk janë të palëvizshme dhe, për rrjedhojë, as era diellore nuk është e palëvizshme. Kohët karakteristike të ndryshimit të parametrave kanë shkallë shumë të ndryshme. Në veçanti, ka ndryshime në parametrat e erës diellore që lidhen me ciklin 11-vjeçar të aktivitetit diellor. Në fig. Figura 3 tregon presionin mesatar (mbi 300 ditë) dinamik të erës diellore (r V 2) në rajonin e orbitës së Tokës (nga 1 AU) gjatë një cikli diellor 11-vjeçar të aktivitetit diellor (pjesa e sipërme e figurës). Në fund të Fig. Figura 3 tregon ndryshimin në numrin e njollave diellore nga viti 1978 në 1991 (numri maksimal korrespondon me aktivitetin maksimal diellor). Mund të shihet se parametrat e erës diellore ndryshojnë ndjeshëm gjatë një kohe karakteristike prej rreth 11 vjetësh. Në të njëjtën kohë, matjet në anijen kozmike Ulysses treguan se ndryshime të tilla ndodhin jo vetëm në rrafshin e ekliptikës, por edhe në gjerësi të tjera heliografike (në pole, presioni dinamik i erës diellore është pak më i lartë se në ekuator) .

Ndryshimet në parametrat e erës diellore mund të ndodhin edhe në shkallë shumë më të vogla kohore. Kështu, për shembull, ndezjet në Diell dhe shpejtësi të ndryshme të daljes së plazmës nga rajone të ndryshme të koronës diellore çojnë në formimin e valëve goditëse ndërplanetare në hapësirën ndërplanetare, të cilat karakterizohen nga një kërcim i mprehtë në shpejtësi, densitet, presion dhe temperaturë. . Në mënyrë cilësore, mekanizmi i formimit të tyre është paraqitur në fig. 4. Kur një rrjedhë e shpejtë e ndonjë gazi (për shembull, plazma diellore) kap një më të ngadaltë, atëherë në vendin e kontaktit të tyre ndodh një ndërprerje arbitrare e parametrave të gazit, mbi të cilat ligjet e ruajtjes së masës, momentit dhe energjisë nuk janë të kënaqur. Një ndërprerje e tillë nuk mund të ekzistojë në natyrë dhe ndahet, veçanërisht, në dy valë goditëse (ligjet e ruajtjes së masës, momentit dhe energjisë mbi to çojnë në të ashtuquajturat marrëdhënie Hugoniot) dhe një ndërprerje tangjenciale (të njëjtat ligje të ruajtjes çojnë ndaj presionit dhe komponenti i shpejtësisë normale duhet të jetë i vazhdueshëm). Në fig. 4 ky proces tregohet në një formë të thjeshtuar të një ndezjeje sferike simetrike. Duhet të theksohet këtu se struktura të tilla, të përbëra nga një valë goditëse përpara (goditje përpara), një ndërprerje tangjenciale dhe një valë e dytë goditëse (goditje e kundërt) largohen nga Dielli në atë mënyrë që goditja përpara lëviz me një shpejtësi më të madhe. se shpejtësia e erës diellore, goditja e kundërt lëviz nga Dielli me një shpejtësi pak më të vogël se shpejtësia e erës diellore, dhe shpejtësia e ndërprerjes tangjenciale është e barabartë me shpejtësinë e erës diellore. Struktura të tilla regjistrohen rregullisht nga instrumentet e instaluara në anijen kozmike.

Mbi ndryshimin e parametrave të erës diellore me distancën nga dielli.

Ndryshimi në shpejtësinë e erës diellore me distancën nga Dielli përcaktohet nga dy forca: forca e gravitetit diellor dhe forca e lidhur me një ndryshim në presion (gradient presioni). Meqenëse forca e gravitetit zvogëlohet si katrori i distancës nga Dielli, atëherë në distanca të mëdha heliocentrike ndikimi i saj është i parëndësishëm. Llogaritjet tregojnë se tashmë në orbitën e Tokës, ndikimi i saj, si dhe ndikimi i gradientit të presionit, mund të neglizhohet. Prandaj, shpejtësia e erës diellore mund të konsiderohet pothuajse konstante. Në të njëjtën kohë, ai tejkalon ndjeshëm shpejtësinë e zërit (rrjedha është hipersonike). Pastaj nga ekuacioni hidrodinamik i mësipërm për koronën diellore rrjedh se dendësia r zvogëlohet si 1/ r 2. Anija kozmike amerikane Voyager 1 dhe 2, Pioneer 10 dhe 11, e lëshuar në mesin e viteve 1970 dhe tani e vendosur në distanca prej disa dhjetëra njësive astronomike nga Dielli, konfirmoi këto ide për parametrat e erës diellore. Ata gjithashtu konfirmuan spiralen e parashikuar teorikisht të Parkerit të Arkimedit për fushën magnetike ndërplanetare. Megjithatë, temperatura nuk ndjek ligjin adiabatik të ftohjes ndërsa korona diellore zgjerohet. Në distanca shumë të mëdha nga Dielli, era diellore madje tenton të nxehet. Një ngrohje e tillë mund të jetë për shkak të dy arsyeve: shpërndarja e energjisë e shoqëruar me turbulencat e plazmës dhe ndikimi i atomeve neutrale të hidrogjenit që depërtojnë në erën diellore nga mjedisi ndëryjor që rrethon sistemin diellor. Arsyeja e dytë gjithashtu çon në një ngadalësim të erës diellore në distanca të mëdha heliocentrike, e cila u zbulua në anijen kozmike të lartpërmendur.

konkluzioni.

Kështu, era diellore është një fenomen fizik që nuk është vetëm me interes thjesht akademik i lidhur me studimin e proceseve në plazmë në kushte hapësinore natyrore, por edhe një faktor që duhet të merret parasysh kur studiohen proceset që ndodhin në afërsi të Tokës. , pasi këto procese në një mënyrë ose në një tjetër ndikojnë në jetën tonë. Në veçanti, rrymat e erës diellore me shpejtësi të lartë, që rrjedhin rreth magnetosferës së Tokës, ndikojnë në strukturën e saj, dhe proceset jo-stacionare në Diell (për shembull, ndezjet) mund të çojnë në stuhi magnetike që prishin komunikimet radio dhe ndikojnë në mirëqenien e njerëz të ndjeshëm ndaj motit. Meqenëse era diellore e ka origjinën në koronën diellore, vetitë e saj në rajonin e orbitës së Tokës janë një tregues i mirë për studimin e marrëdhënieve diellore-tokësore të rëndësishme për veprimtarinë praktike njerëzore. Sidoqoftë, kjo është një fushë tjetër e kërkimit shkencor, të cilën nuk do ta prekim në këtë artikull.

Vladimir Baranov