Солнечный ветер и магнитное поле Земли


В результате космических исследований обнаружен поток водородной плазмы, который непрерывно испускается Солнцем. Этот поток получил название солнечного ветра. В нем определяющее значение имеет электростатическое взаимодействие между ионами и электронами. Если концентрация заряженных частиц в данном объеме ионизованного газа превышает критическое значение, при котором энергия электростатического взаимодействия становится больше энергии теплового движения, образуется плазма. Концентрация частиц в солнечном ветре мала (около 10 частиц в 1 см3). Однако в гигантских масштабах межпланетного пространства заряженные частицы оказываются связанными электрическим полем и образуют единую систему — плазму. Большой выбор поисковых магнитов вы найдёте на сайте http://www.newmagnets.ru/page

Электрическое поле не является единственным фактором, воздействующим на поведение частиц в солнечном ветре. Магнитное поле в свою очередь оказывает влияние на частицы межпланетной плазмы и делает среду анизотропной: движение частиц поперек силовых линий становится сильно затрудненным. Высокая электронная температура солнечного ветра, а следовательно, высокая электропроводность плазмы приводят к прочной связи магнитного поля со средой, магнитное поле как бы вморожено в плазму.

 

Еще одно важное свойство солнечного ветра — высокая скорость потока (до 500 км/сек), в несколько раз превышающая скорость распространения возмущения в плазме. Последнее обстоятельство позволяет сравнить солнечный ветер со сверхзвуковым потоком, обтекающим препятствие, т. е. на определенном расстоянии от поверхности препятствия возникает разрыв параметров плазмы. Скорость, температура, концентрация и другие параметры изменяются скачкообразно внутри узкой области ударной волны. Внутри фронта ударной волны частицы потока могут передавать свою энергию друг другу, переводя энергию направленного движения в тепловую.

Аналогичная картина наблюдается в межпланетной плазме при обтекании солнечным ветром Земли. Препятствием в данном случае служит магнитосфера Земли. Оказывая давление на магнитное поле Земли, поток плазмы деформирует поле магнитного диполя. Магнитное поле Земли напоминает поле намагниченного шара в радиусе, не превышающем 8—10 радиусов Земли.

На дневной стороне поток плазмы солнечного ветра сжимает силовые линии магнитного поля Земли так, что на границе раздела давление потока уравновешивается давлением магнитного поля. Граница между плазмой и полем становится ответственной за образование ударной волны. Однако образование ударной волны в космосе невозможно объяснить теми же физическими процессами, которые протекают в сверхзвуковой аэродинамической трубе. Основное отличие состоит в гигантской величине длины свободного пробега частиц в межпланетной плазме, где длина свободного пробега значительно превышает расстояние от Земли до Солнца. И, естественно, нельзя объяснить неупорядоченность потока плазмы внутри ударного фронта обычными столкновениями между частицами: ширина фронта примерно в 10 млн. раз меньше пробега частиц до столкновения.

 

Поделиться записью



Post Comment

5 × 5 =

Как добавить сайт в белый список AdBlocker?

Как добавить сайт в белый список AdBlocker?

  1. Нажмите на значок Адблок плюс в верхнем правом углу вашего браузера
  2. Нажмите на "включен на этом сайте" от Адблок плюс
  3. Обновите страницу и начните просмотр сайта
Adblock detector