Наверно, Вам знакомы фотографии и видео северного сияния. Возможно даже вы тот самый счастливчик, которому удалось наблюдать это природное явление.
Но к чему мы упомянули солнечный ветер? Неужели существует связь между северным сиянием и солнечным ветром, который регулярно сталкивается с Земной атмосферой?
Земля имеет свое магнитное поле, которое служит щитом, не пропуская солнечный ветер в виде потоков заряженных частиц, исходящих от звезды.
В случаях повышенной солнечной активности, вспышек на Солнце, солнечный ветер вызывает возмущения в магнитосфере, что приводит к так называемым магнитным бурям. Эти возмущения могут приводить к перебоям в радиосвязи, авариям на электрических сетях, повреждениям электронного оборудования спутников и тд.
Но в северных широтах эти возмущения вызывают Северное сияние, которое мы наблюдаем по ночам.
Магнитное поле Земли захватывает частицы солнечного ветра, многие из которых затем перемещаются по направлению к полюсам, где и сталкиваются с атмосферой Земли. Столкновения между ионами, атмосферными атомами и молекулами приводит к выбросам энергии в виде свечения атмосферы. Эти выбросы образуют что-то вроде больших кругов вокруг полюсов.
Ну и сегодня мы поговорим о том, как солнце и солнечный ветер влияют на солнечную систему, как образуется солнечный ветер, и почему наше солнце является одновременно и катализатором жизни, и угрозой для нее.
Но для начала давайте немного поговорим о самом солнце.
Согласно общепринятым оценкам, небесное светило возникло 4,59 млрд лет назад. Правда, в последнее время некоторые астрономы заговорили о том, что его возраст составляет 6−7 млрд лет, но это пока лишь гипотезы.
В химическом составе солнечного вещества, естественно, доминирует водород примерно 72% и гелий 26%. Концентрация кислорода чуть меньше процента, углерода - 0,4% и около 0,1% - неон.
Мы все с вами знаем, что без солнца ни о какой жизни ни на земле, ни на других планетах солнечной системы речи бы и не шло. И это действительно так, солнце является катализатором жизни.
Самый простой пример это то, что солнце - источник света и тепла на Земле, а без этого жизнь, даже в его простейших видах не смогла бы существовать.
Более сложный пример, растения, которые для нас с вами являются чем-то обыденным. Весной они зеленеют, а осенью с них опадают листья. О роли растений я думаю можно не говорить, так как каждый понимает, что растения — это основа всей нашей биосферы, живой оболочки земли, где проживаем и мы с вами.
Однако, не будь энергии и света от солнца, то не было бы фотосинтеза, а не будь фотосинтеза, не было бы простых органических соединений, а не будь органич. соединений, не было бы ничего живого на Земле.
10 июля 2017 года, в журнале Nature Chemistry была опубликована статья, где ученые говорят о том, что кластеры железа и серы, лежащие в основе большинства жизненно важных ферментов, могли плавать в первичном море молодой Земли, и благодаря УФ излучению между данными соединениями протекала реакция.
И большинство ферментов нашего организма в активном центре содержат железосерные комплексы. Ферменты являются ключевым компонентом жизни.
Ученые попытались воссоздать условия первичного океана на земле, и добавили вещества, содержащие серу и ионы железа, но взаимодействия не происходило. Однако, стоило включить УФ-лампы — и началась самая настоящая магия. Под воздействием УФ-излучения раствор изменял цвет с фиолетового на красный, что указывало на протекание реакции между железом и серой.
Но нет гарантии, что условия, созданные в лаборатории, могут полностью имитировать, то что происходило на Земле 4 миллиарда лет назад.
А теперь возвращаясь к солнечному ветру.
Солнечный ветер -поток гелиево-водородной плазмы, который исходит от солнечной короны в космос со скоростью до 1200 км/с. Был открыт в пятидесятых, но то, как именно он образуется, до недавнего времени было неизвестно.
Однако, сейчас на орбите вокруг Солнца находится солнечный зонд Паркер, исследующий Солнце. Который позволил узнать больше об образовании солнечных ветров.
На месте своего зарождения звездный ветер вовсе не хаотичен, а имеет строгую структуру. Высокоэнергетические заряженные частицы, из которых он состоит, движутся вдоль линий сильного магнитного поля звезды. Однако по мере того, как частицы отдаляются от центра Солнца, звезда начинает терять магнитный контроль над частицами. Там, где действие магнитного поля становится слишком слабым, проходит граница внешней солнечной короны.
Когда частица покидает Солнце, воздействие магнитного поля на нее уменьшается быстрее, чем собственный импульс частицы. В результате этого, направление потока плазмы начинает все меньше и меньше зависеть от магнитных линий. Это похоже на струю воды из распылителя: она выходит из отверстия как единая струя, но в конце разделяется на капли. На видео запечатлен момент такого перехода.
Еще в 2012 году Вояджер-1 вышел в межзвездную среду и передал данные, о гелиосферной мантии — промежуточной зоне между границами гелиосферы и ударной волны, где происходит падение скорости солнечного ветра до звуковых значений. Зонд зафиксировал рост высокоэнергетических частиц, называемых космическими лучами.
Оказалось, что солнечный ветер препятствует проникновению космических межзвездных лучей в гелиосферу. Таким образом, «пузырь звездного ветра» есть динамичная структура, которая образует барьер, защищая нас от высокоэнергетических частиц.
В октябре 2019 года в журнале Nature Astronomy была выпущена статья, в которой ученые из австралийского Университета Кертина отмечают, что из-за влияния солнечного ветра в космосе может образовываться вода.
Ученые провели эксперименты на образцах метеорита Мерчисон, который упал в Австралии 50 лет назад. Их облучили потоком ионизированных частиц, имитируя таким образом солнечный ветер. Кроме того, с помощью лазерных импульсов ученые сымитировали удары небольших космических тел по метеориту.
Оказалось, при ударах по поверхности метеорита образуются несвязанные атомы водорода и кислорода. Благодаря ионизирующему нагреву солнечного ветра температура в месте удара может достигать миллиона градусов Цельсия, из-за чего атомы соединяются и образуют молекулу воды.
Данное исследование имеет большое значение, потому что наличие воды в Солнечной системе говорит о возможном существовании жизни на других объектах.
Да, солнце действительно является источником жизни, однако……….
Для нашей планеты представляют опасность солнечные вспышки. Магнитное поле Солнца вместе с плазмой закручивается особым образом и до такой степени усиливается, что начинает выступать на его поверхность. В этих местах повышается активность и появляются вспышки.
Самая мощная в истории наблюдений вспышка на Солнце произошла 159 лет назад; к счастью, тогда у человечества еще не было ни спутников, ни наземной радиоэлектроники, излучение которого могло бы вывести из строя.
Тогда, в течение двух дней происходил огромный корональный выброс вещества, спровоцировавший возмущение магнитосферы Земли; северные сияния наблюдались там, где их обычно не бывает. Отказывали телеграфы, операторов било током; в некоторых местах начинались пожары.
В марте 1989 года была еще одна вспышка, правда, более слабая. В Канаде без электричества осталось шесть миллионов человек; радио не работало.
Если бы подобное случилось в наши дни, последствия оказались бы более существенными.
В наши дни мощный корональный выброс приведет к прекращению работы спутников и спутниковой связи; не будет GPS, мобильной связи, возникнут большие проблемы с интернетом. Космонавты на МКС останутся без связи с Землей, а если кто-то в момент удара заряженных частиц по станции, окажется в открытом космосе, он будет находится под угрозой смерти от радиации.
Солнце влияет на нашу жизнь по-разному, защищает нас, но при этом в один миг может все уничтожить. Это мы еще не говорим про солнце в будущем, когда оно превратится в красного гиганта.
Друзья, благодарим вас за поддержку, и отдельное спасибо хотелось бы сказать нашим спонсорам!)
Если понравилось это видео, ставь палец вверх и подпишись на канал. До новых встреч!
Переходите к нам на канал: https://www.youtube.com/channel/UCBquUhyOFKUo24aYIkahwYQ?sub...
Друзья, а еще у нас теперь есть patreon, заходите туда, если хотите поддержать наш проект, там есть различные возможности: https://www.patreon.com/bePatron?u=23594379
Наши соц. сети:
Inst: https://www.instagram.com/forestofscience/
VK: https://vk.com/forestofscience
Источники:
https://www.npr.org/sections/13.7/2013/09/17/223129177/the-b...
https://cosmosmagazine.com/space/origins-of-the-solar-wind
https://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-3466517/Nasa...
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/one-year-2-trips-a...
https://www.nature.com/articles/nchem.2817
https://pdfs.semanticscholar.org/2db8/b3bd3198cac400c4e1da39...
https://www.scientificamerican.com/article/timeline-the-1859...
https://www.nature.com/articles/s41550-019-0900-2
https://www.uhmreactiondynamics.org/publication_papers/p442_...
https://phys.org/news/2019-10-regenerated-asteroids.html
