Urok21-Солнце и жизнь Земли

2. Радиоизлучение Солнца

Солнце – мощный источник радиоизлучения на всех волнах 8мм

Верхняя хромосфера излучает сантиметровые волны средние и нижние слои - миллиметровые волны, корона излучает дециметровые и метровые волны.

Радиоизлучение открыто первым радиоастрономом Гроут Ребер (1911-2002, США) в 1944г на λ= 18,7м (было отменено еще 25.02.1942г британскими военными на λ= 5,45м и 3,75м).

Изучение радиоизлучение осуществляется с помощью радиотелескопов.

ССРТ — специализированный солнечный радиотелескоп Иркутского института Солнечно-Земной Физики (организован в 1960г), предназначенный для изучения солнечной активности в микроволновом диапазоне (5,7 ГГц , λ = 5,2 см), где процессы, происходящие в солнечной короне, доступны наблюдениям по всему солнечному диску. ССРТ расположен в 220 км от Иркутска. Это крестообразный интерферометр, состоящий из двух линий 128 x 128 параболических антенн диаметром 2,5 метра, установленных эквидистантно с шагом 4,9 метра и ориентированных в направлениях восток—запад и север—юг. Длина каждой из линейных баз интерферометра — 622,3 метра. Введен в строй в 1984г.

а). Постоянная составляющая = постоянное радиоизлучение вызванное горением плазмы спокойного Солнца - почти не меняется по интенсивности.

• а). Постоянная составляющая = постоянное радиоизлучение вызванное горением плазмы спокойного Солнца - почти не меняется по интенсивности.

б) Переменная составляющая = всплески, “шумовые бури”, которые длятся от нескольких часов для нескольких дней. Через 10 минут после сильной солнечной вспышки радиоизлучение Солнца возрастает в тысячи (миллионы) раз и длятся от нескольких минут до часов.

• б) Переменная составляющая = всплески, “шумовые бури”, которые длятся от нескольких часов для нескольких дней. Через 10 минут после сильной солнечной вспышки радиоизлучение Солнца возрастает в тысячи (миллионы) раз и длятся от нескольких минут до часов.

б) Корпускулярное излучение

Через 1-2 суток доходит до Земли.

“ Солнечный ветер” = поток частиц (ядра Не, ионы некоторых элементов, протоны, электроны - образующих разряженную плазму). Открыт в 1959г АМС “Луна-2”. Впервые на его существование в 1898г указывает астрофизик Ф.А. Бредихин (1831-1904).

При спокойном Солнце выбрасывается со V=10 км/с, а при взрывных процессах до 1000 км/с. Выброс частиц осуществляется через корональные дыры.

Земли частицы достигают при V=350 км/с (при вспышках до 450 км/с), неся с собой и магнитное поле. Концентрация n= 10 част/см 3 , Т=10 6 К.

Вызывает:

а). Магнитные бури – кратковременное изменение магнитного поля Земли;

б). Полярное сияние = проникновение по полюсам в атмосферу частиц, вызывающих свечение атмосферы на высотах  80 - 1000км. (преобладают зеленые и красные линии кислорода).

в). Изменение тропосферы = сказывается на погоде.

г). Влияние на биосферу = в частности человека: состояние здоровья, неблагоприятные дни и т.д.

• а). Магнитные бури – кратковременное изменение магнитного поля Земли; б). Полярное сияние = проникновение по полюсам в атмосферу частиц, вызывающих свечение атмосферы на высотах  80 - 1000км. (преобладают зеленые и красные линии кислорода). в). Изменение тропосферы = сказывается на погоде. г). Влияние на биосферу = в частности человека: состояние здоровья, неблагоприятные дни и т.д.

д). Пополняет частицами радиационные пояса Земли и хвост магнитосферы Земли, вытянутый в сторону, противоположную от Солнца.

Космические лучи и корональные дыры

2). Космические лучи = открыты в 1912г В.Ф. Гесс (1883-1964, США) назвал космическими в 1926г Р.Э. Милликен (1868-1953, США).

= от Солнца (в период хромосферных вспышек) за 10-30 мин доходят до Земли. Хромосферные вспышки образуют “корональные дыры” (до 15% поверхности) - области крайне разряженной и прозрачной короны с открытым в межпланетное пространства магнитным полем, которая в этих местах сильно расширяется (пузырь), образуя усиление корпускулярного и коротковолнового излучения.

= от сверхновых звезд. Это ядра атомов Вселенной с большой энергией 10 7 – 10 10 эВ и концентрацией  1часть/см 3 в 1 сек.

Фотография Солнца в диапазоне мягкого рентгеновского излучения. Корональные дыры проявляются в виде тёмных образований.

Первые наблюдения выбросов корональной массы на диске Солнца были выполнены на Сибирском солнечном радиотелескопе (ССРТ). Проведенные исследования показали связь выбросов корональной массы как с эрупцией волокон (протуберанцами), так и со вспышками.

Служба Солнца

Образованы при многих обсерваториях. В России была организована Матвеем Матвеевичем Гусевым (1826-1866) в 1865г в Вильнюсской обсерватории, где он приступил к систематическому измерению положения пятен на диске Солнца. В СССР служба была снова организована в 1932 г.

Задача : наблюдение за Солнцем для всестороннего и непрерывного исследования солнечной активности и ее связи с геофизическими явлениями - “прогноз” солнечных вспышек для своевременного предотвращения нарушения радиосвязи; обеспечение безопасности пребывания человека в космическом пространстве и т.д.

Функционируют три мировых центра по сбору солнечных данных: в России, США и Франции; издаётся несколько международных каталогов солнечной активности. В Интернете постоянно публикуются бюллетени солнечной и геофизической активности.

В СССР служба включала около 20 обсерваторий, обеспечивающих наблюдения Солнца в течение 12 час ежедневно. Результаты публиковались в ежемесячном бюллетене "Солнечные данные" Пулковской обсерватории. В масштабе всего мира были организованы кооперативные исследования - Международный геофизический год (1957-1958), Международный год спокойного Солнца (1964-65), а также ряд более узких программ (протонных вспышек и т.д)