analitik_2009 (analitik_2009) wrote in m_introduction,
analitik_2009
analitik_2009
m_introduction

Атмосфера Земли утекает в космос

Ученые выяснили, что ежедневно атмосфера Земли теряет порядка 90 тонн материала (ионов кислорода, водорода и гелия), который утекает в космос из ее верхних слоев. И несмотря на то, что Европейское космическое агентство уже давно исследует это явление, до сих пор с этой «утечкой» связано много вопросов: как и почему Земля теряет часть своей атмосферы и как это связано с поисками иной жизни на просторах Вселенной?
cfb53efa.jpg
Магнитосфера и утекающая атмосфера нашей планеты в представлении художника. © ESA/ATG medialab
Учитывая размеры атмосферы Земли, потеря 90 тонн в сутки не является критичной. Атмосфера планеты весит около пяти квадриллионов (5 × 1015) тонн, так что в ближайшее время угрозы человечеству этот процесс не будет представлять. Тем не менее, понимание природы и механизма этого процесса является ключом к изучению атмосфер других планет, что, в свою очередь, может иметь решающее значение в поисках иных обитаемых планет и внеземной жизни.
Магнитосфера Земли — зона влияния магнитного поля планеты в космосе — изучается специалистами ЕКА с помощью четырех космических аппаратов, запущенных в 2000 году. Ученые выяснили, что магнитосфера — и ее внутренняя часть, плазмосфера, которая по форме напоминает пончик и которая простирается в среднем на 20 000 километров — заполнена заряженными частицами и ионами. На внешнем крае, направленном к Солнцу, магнитосфера сталкивается с солнечным ветром, непрерывным потоком заряженных частиц — в основном протонов и электронов. При этом магнитное поле планеты действует как щит, защищая Землю от негативного воздействия звезды. С другой стороны планеты посланные Солнцем частицы образуют так называемый магнитный хвост, который состоит из захваченных частиц плазмы и взаимодействующих линий поля.
fc4c3aee.jpg
Магнитосфера Земли. © ESA/ATG medialab
Однако, магнитосфера Земли имеет свои слабые места. На полюсах силовые линии открыты, как у стандартного стержневого магнита. Здесь частицы солнечного ветра могут проникнуть внутрь «щита», заполняя магнитосферу заряженными частицами. Через эти же «дыры» в магнитном щите планеты ионы из верхних слоев атмосферы Земли могут проникать в эту область пространства. Однако детали процесса взаимодействия между входящим и исходящим материалом в магнитосфере Земли пока остаются загадкой для ученых.
Пока же с уверенностью можно сказать лишь то, что солнечные бури и периоды повышенной солнечной активности увеличивают атмосферные потери Земли более чем в три раза.
Одним из ключевых процессов выведения материи из земной атмосферы ученые сегодня называют центробежное ускорение, которое на полюсах Земли ускоряет ионы, пересекающие формообразующие линии магнитного поля. При получении определенной энергии эти ионы в конечном итоге вырываются в магнитный хвост Земли, где они взаимодействуют с плазмой и возвращаются на Землю на гораздо более высоких скоростях. Этот эффект бумеранга, по мнению некоторых экспертов, может представлять угрозу для современных космических технологий, поэтому понимание этого процесса так важно для ученых.
Ряд недавних исследований также выявил взаимосвязь атмосферных потерь с такими явлениями, как утечка материи из ионосферы, шлейфы плазмосферы и повторное магнитное соединение.
Tags: Наука
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic
  • 0 comments