ما هي الرياح الشمسية؟ رياح مشمسة. الحقائق والنظرية في أي طبقة تتكون الرياح الشمسية

رياح مشمسة

مثل هذا الاعتراف يستحق الكثير ، لأنه يعيد الحياة إلى فرضية البلازمويد الشمسي نصف المنسية لأصل وتطور الحياة على الأرض ، التي طرحها عالم أوليانوفسك بي.إيه.سولومين منذ ما يقرب من 30 عامًا.

تنص فرضية البلازميدات الشمسية على أن البلازمويدات الشمسية والأرضية عالية التنظيم لعبت ولا تزال تلعب دورًا رئيسيًا في نشأة وتطور الحياة والذكاء على الأرض. هذه الفرضية مثيرة للاهتمام ، خاصة في ضوء البيانات التجريبية التي حصل عليها علماء نوفوسيبيرسك ، والتي تستحق التعرف عليها بمزيد من التفصيل.

بادئ ذي بدء ، ما هو البلازميد؟ البلازمويد هو نظام بلازما منظم بواسطة مجاله المغناطيسي الخاص. البلازما ، بدورها ، هي غاز مؤين ساخن. أبسط مثال على البلازما هو النار. البلازما لديها القدرة على التفاعل ديناميكيًا مع المجال المغناطيسي ، للحفاظ على المجال في حد ذاته. والحقل بدوره يأمر بالحركة الفوضوية لجزيئات البلازما المشحونة. في ظل ظروف معينة ، يتم تشكيل نظام مستقر ولكن ديناميكي ، يتكون من بلازما ومجال مغناطيسي.

الشمس هي مصدر البلازمويدات في النظام الشمسي. حول الشمس ، وكذلك حول الأرض ، هناك غلاف جوي. يُطلق على الجزء الخارجي من الغلاف الجوي للشمس ، المكون من بلازما الهيدروجين المتأينة الساخنة ، الهالة الشمسية. وإذا كانت درجة الحرارة على سطح الشمس حوالي 10000 كلفن ، فبسبب تدفق الطاقة القادمة من باطنها ، تصل درجة حرارة الهالة إلى 1.5-2 مليون كلفن ، نظرًا لأن كثافة الهالة منخفضة ، فإن مثل هذه التسخين لا يتوازن مع فقدان الطاقة بسبب الإشعاع.

في عام 1957 ، نشر الأستاذ بجامعة شيكاغو إي باركر فرضيته القائلة بأن الإكليل الشمسي ليس في حالة توازن هيدروستاتيكي ، ولكنه يتوسع باستمرار. في هذه الحالة ، فإن جزءًا كبيرًا من الإشعاع الشمسي هو تدفق مستمر إلى حد ما للبلازما ، ما يسمى رياح مشمسة، الذي ينقل الطاقة الزائدة. أي أن الرياح الشمسية هي امتداد لإكليل الشمس.

استغرق تأكيد هذا التوقع عامين تجريبيًا باستخدام الأدوات المثبتة على المركبة الفضائية السوفيتية Luna-2 و Luna-3. اتضح لاحقًا أن الرياح الشمسية تحمل بعيدًا عن سطح نجمنا ، بالإضافة إلى الطاقة والمعلومات ، حوالي مليون طن من المادة في الثانية. يحتوي بشكل أساسي على البروتونات والإلكترونات وعدد قليل من نوى الهيليوم والأكسجين والسيليكون والكبريت والنيكل والكروم وأيونات الحديد.

في عام 2001 ، أطلق الأمريكيون المركبة الفضائية جينيسيس ، المصممة لدراسة الرياح الشمسية ، إلى المدار. بعد أن قطع أكثر من مليون ونصف كيلومتر ، اقترب الجهاز مما يسمى بنقطة لاغرانج ، حيث يتم موازنة تأثير جاذبية الأرض بواسطة قوى جاذبية الشمس ، ونشر مصائد جزيئات الرياح الشمسية هناك. في عام 2004 ، تحطمت كبسولة بها جزيئات مجمعة على الأرض ، على عكس الهبوط السهل المخطط له. تم "غسل" الجسيمات وتصويرها.

حتى الآن ، تُظهر الملاحظات التي تم إجراؤها من الأقمار الصناعية للأرض والمركبات الفضائية الأخرى أن الفضاء بين الكواكب مليء بوسط نشط - تدفق الرياح الشمسية ، التي تنشأ في الطبقات العليا من الغلاف الجوي الشمسي.

عندما تحدث التوهجات على الشمس ، تتدفق البلازما وتشكيلات البلازما المغناطيسية - البلازمويدات - تنتشر في جميع الاتجاهات من خلال البقع الشمسية (الثقوب الإكليلية) - مناطق في الغلاف الجوي للشمس بها مجال مغناطيسي مفتوح على الفضاء بين الكواكب. ينتقل هذا التيار من الشمس مع تسارع كبير ، وإذا كانت السرعة القطرية للجسيمات عند قاعدة الإكليل عدة مئات م / ث ، فعندئذٍ بالقرب من الأرض تصل إلى 400-500 كم / ث.

عند الوصول إلى الأرض ، تسبب الرياح الشمسية تغيرات في غلافها الأيوني ، والعواصف المغناطيسية ، والتي تؤثر بشكل كبير على العمليات البيولوجية والجيولوجية والعقلية وحتى التاريخية. كتب العالم الروسي العظيم AL Chizhevsky عن هذا في بداية القرن العشرين ، والذي أجرى منذ عام 1918 في كالوغا لمدة ثلاث سنوات تجارب في مجال الأيروية وتوصل إلى استنتاج مفاده أن أيونات البلازما سالبة الشحنة لها تأثير مفيد على الكائنات الحية ، وشحنة موجبة تعمل في الاتجاه المعاكس. في تلك الأوقات البعيدة ، بقي 40 عامًا قبل اكتشاف ودراسة الرياح الشمسية والغلاف المغناطيسي للأرض!

توجد البلازمويدات في المحيط الحيوي للأرض ، بما في ذلك الطبقات الكثيفة من الغلاف الجوي وبالقرب من سطحه. كان Vernadsky في كتابه "Biosphere" أول من وصف آلية الغلاف السطحي ، المنسقة بدقة في جميع مظاهرها. بدون المحيط الحيوي ، لن يكون هناك كرة أرضية ، فوفقًا لفيرنادسكي ، الأرض "مُشكَّلة" بواسطة الكون بمساعدة المحيط الحيوي. إنه "ينحت" بفضل استخدام المعلومات والطاقة والجوهر. "من حيث الجوهر ، يمكن اعتبار المحيط الحيوي منطقة من قشرة الأرض ، تحتلها المحولات(خطنا المائل. - المصادقة.) ، وتحويل الإشعاع الكوني إلى طاقة أرضية فعالة - كهربائية ، وكيميائية ، وحرارية ، وميكانيكية ، وما إلى ذلك " (9). كان المحيط الحيوي ، أو "القوة الجيولوجية للكوكب" ، كما أسماه فيرنادسكي ، هو الذي بدأ في تغيير بنية دورة المادة في الطبيعة و "خلق أشكال وتنظيمات جديدة من المادة الحية الخاملة". من المحتمل أنه عند الحديث عن المحولات ، كان Vernadsky يتحدث عن plasmoids ، والتي لم يعرفوا عنها شيئًا في ذلك الوقت على الإطلاق.

تشرح فرضية البلازمويد الشمسي دور البلازمويدات في أصل الحياة والذكاء على الأرض. في المراحل الأولى من التطور ، يمكن أن تصبح البلازمويدات نوعًا من "مراكز التبلور" النشطة للبنى الجزيئية الأكثر كثافة وبرودة للأرض المبكرة. "ارتداء" الملابس الجزيئية الباردة والكثيفة نسبيًا ، لتصبح نوعًا من "شرانق الطاقة" الداخلية للأنظمة البيوكيميائية الناشئة ، كانت في نفس الوقت مراكز التحكم لنظام معقد ، وتوجه العمليات التطورية نحو تكوين الكائنات الحية (10). تم التوصل إلى استنتاج مماثل من قبل علماء MNIIKA ، الذين تمكنوا من تحقيق تجسيد التيارات الأثيوبية غير المتساوية في ظل ظروف تجريبية.

يبدو أن الهالة ، التي تقوم الأجهزة الفيزيائية الحساسة بإصلاحها حول الأشياء البيولوجية ، هي الجزء الخارجي من "شرنقة الطاقة" البلازمية للكائن الحي. ويمكن افتراض أن قنوات الطاقة بيولوجيا نقاط الجذبالطب الشرقي الهياكل الداخلية"شرنقة الطاقة".

الشمس هي مصدر الحياة البلازمية للأرض ، وتيارات الرياح الشمسية تجلب لنا مبدأ الحياة هذا.

وما هو مصدر الحياة البلازمية للشمس؟ للإجابة على هذا السؤال ، من الضروري افتراض أن الحياة على أي مستوى لا تنشأ "من تلقاء نفسها" ، ولكنها تأتي من نظام أكثر عالمية ، وتنظيمًا ، وخلخلاً وحيويًا. أما بالنسبة للأرض ، فالشمس هي "نظام أم" ، لذلك يجب أن يكون هناك "نظام أم" مشابه بالنسبة للنجوم النجمية (11).

وفقًا لعالم أوليانوفسك بي أيه سولومين ، يمكن للإلكترونات أن تكون بمثابة "النظام الأم" للبلازما النجمية ، وسحب الهيدروجين الساخنة ، والسدم التي تحتوي على مجالات مغناطيسية ، وكذلك الإلكترونات النسبية (أي التي تتحرك بسرعة قريبة من سرعة الضوء). الشمس. تملأ كمية كبيرة من إلكترونات البلازما والإلكترونات النسبية المتخلخلة والساخنة جدًا (بملايين الدرجات) ، التي تم تشكيلها بواسطة الحقول المغناطيسية ، الهالة المجرية - وهي كرة تحتوي على قرص نجمي مسطح من مجرتنا. سحابة بلازميد المجرة العالمية وسحب الإلكترون النسبية ، التي لا يتناسب مستوى تنظيمها مع مستوى الشمس ، تؤدي إلى نشوء حياة بلازمية على الشمس والنجوم الأخرى. وهكذا ، فإن الرياح المجرية بمثابة حاملة الحياة البلازمية للشمس.

وما هو "النظام الأم" للمجرات؟ في تشكيل الهيكل العالمي للكون ، يدفع العلماء دورًا كبيرًا للجسيمات الأولية فائقة الخفة - النيوترينوات ، التي تخترق الفضاء حرفيًا في جميع الاتجاهات بسرعات تقترب من سرعة الضوء. إن عدم تجانس النيوترينو على وجه التحديد ، والتكتلات ، والسحب التي يمكن أن تكون بمثابة "أطر" أو "مراكز بلورة" تشكلت حولها المجرات وعناقيدها في الكون المبكر. تعتبر سحب النيوترينو أكثر دقة ونشاطًا من مستوى المادة من "الأنظمة الأم" النجمية والمجرية للحياة الكونية الموصوفة أعلاه. كان من الممكن أن يكونوا صانعي التطور لهذا الأخير.

دعونا نرتقي ، أخيرًا ، إلى أعلى مستوى من الاعتبار - إلى مستوى كوننا ككل ، والذي نشأ منذ حوالي 20 مليار سنة. من خلال دراسة هيكلها العالمي ، توصل العلماء إلى أن المجرات وعناقيدها تقع في الفضاء ليس بشكل فوضوي ولا متساوٍ ، ولكن بطريقة محددة تمامًا. تتركز على طول جدران "أقراص العسل" المكانية الضخمة ، والتي ، كما كان يعتقد حتى الماضي القريب ، يتم احتواء "الفراغات" العملاقة - الفراغات. ومع ذلك ، فمن المعروف اليوم أن "الفراغات" في الكون غير موجودة. يمكن الافتراض أن كل شيء مليء "بمادة خاصة" ، والتي يكون حاملها هو حقول الالتواء الأولية. هذه "المادة الخاصة" ، التي تمثل أساس جميع الوظائف الحيوية ، قد تكون بالنسبة لكوننا المهندس العالمي ، الوعي الكوني ، العقل الأعلى ، الذي يعطي معنى لوجوده واتجاه التطور.

إذا كان الأمر كذلك ، فعند لحظة ولادته ، كان كوننا حيًا وذكيًا. لا تنشأ الحياة والعقل بشكل مستقل في أي محيطات جزيئية باردة على الكواكب ، فهي متأصلة في الفضاء. إن الكون مشبع بأشكال مختلفة من الحياة ، تختلف أحيانًا بشكل لافت للنظر عن أنظمة الحمض النووي البروتينية المعتادة ولا تضاهى معها في تعقيدها ودرجة عقلانيتها ، ومقاييس الزمكان ، والطاقة والكتلة.

إن المادة النادرة والساخنة هي التي توجه تطور المادة الأكثر كثافة وبرودة. يبدو أن هذا هو قانون أساسي للطبيعة. تنحدر الحياة الكونية بشكل هرمي من المادة الغامضة للفراغات إلى غيوم النيوترينو ، الوسط بين المجرات ، ومنها إلى نوى المجرات والإكليل المجري على شكل هياكل إلكترونية نسبية وبلازما مغناطيسية ، ثم إلى الفضاء بين النجوم ، إلى النجوم وأخيرًا إلى الكواكب ... تخلق الحياة الذكية الكونية في صورتها ومثالها جميع أشكال الحياة المحلية وتتحكم في تطورها (10).

إلى جانب الظروف المعروفة (درجة الحرارة ، الضغط ، التركيب الكيميائيإلخ) لظهور الحياة ، يجب أن يكون للكوكب مجال مغناطيسي واضح ، ليس فقط لحماية الجزيئات الحية من الإشعاع المميت ، ولكن أيضًا خلق تركيز من حياة البلازميدات الشمسية-المجرة حوله على شكل أحزمة إشعاعية. من بين جميع الكواكب في النظام الشمسي (باستثناء الأرض) ، يمتلك المشتري فقط مجالًا مغناطيسيًا قويًا وأحزمة إشعاع كبيرة. لذلك ، هناك بعض اليقين حول وجود حياة ذكية جزيئية على كوكب المشتري ، على الرغم من أنها ربما تكون ذات طبيعة غير بروتينية.

مع درجة عالية من الاحتمالية ، يمكن افتراض أن جميع العمليات على الأرض الفتية لم تستمر بشكل عشوائي أو بشكل مستقل ، ولكن تم توجيهها من قبل منشئي تطوريين بلازموديين منظمين للغاية. تدرك فرضية أصل الحياة على الأرض ، الموجودة اليوم ، أيضًا الحاجة إلى وجود بعض عوامل البلازما ، أي تصريفات البرق القوية في الغلاف الجوي للأرض المبكرة.

ليس فقط الولادة ، ولكن أيضًا التطور الإضافي لأنظمة الحمض النووي البروتيني استمر في تفاعل وثيق مع الحياة البلازمية ، مع لعب الأخير دورًا إرشاديًا. بمرور الوقت ، أصبح هذا التفاعل أكثر دقة ، وارتفع إلى مستوى النفس والروح ثم روح الكائنات الحية المتزايدة التعقيد. إن روح وروح الكائنات الحية الذكية هي مادة بلازما رفيعة جدًا من أصل شمسي وأرضي.

لقد ثبت أن البلازمويدات التي تعيش في الأحزمة الإشعاعية للأرض (بشكل أساسي من أصل شمسي ومجري) يمكن أن تنزل على طول خطوط المجال المغناطيسي للأرض إلى الطبقات السفلية من الغلاف الجوي ، خاصة في تلك النقاط التي تتقاطع فيها هذه الخطوط بشكل مكثف سطح الأرض وتحديداً في مناطق القطبين المغناطيسيين (الشمال والجنوب).

بشكل عام ، تنتشر البلازمويدات على نطاق واسع على الأرض. يمكن أن يكون لديهم درجة عالية من التنظيم ، وإظهار بعض علامات الحياة والذكاء. واجهت البعثات السوفيتية والأمريكية إلى منطقة القطب المغناطيسي الجنوبي في منتصف القرن العشرين أجسامًا مضيئة غير عادية تطفو في الهواء وتتصرف بشكل عدواني للغاية تجاه أعضاء البعثة. تم تسميتهم بلاسموصورات أنتاركتيكا.

منذ أوائل التسعينيات ، ازداد بشكل كبير تسجيل البلازمويدات ليس فقط على الأرض ، ولكن أيضًا في الفضاء القريب. هذه هي الكرات ، والمشارب ، والدوائر ، والأسطوانات ، والبقع المتوهجة الصغيرة المتوهجة ، والبرق الكروي ، وما إلى ذلك. وقد تمكن العلماء من تقسيم كل الأشياء إلى مجموعتين كبيرتين. هذه هي في الأساس كائنات لها علامات مميزة لعمليات فيزيائية معروفة ، ولكن يتم تقديم هذه العلامات فيها في تركيبة غير عادية تمامًا. مجموعة أخرى من الأشياء ، على العكس من ذلك ، ليس لها تشابه مع ظواهر فيزيائية معروفة ، وبالتالي فإن خصائصها لا يمكن تفسيرها عمومًا على أساس الفيزياء الموجودة.

وتجدر الإشارة إلى وجود البلازمويدات الأرضية التي تولد في مناطق الصدع حيث تحدث العمليات الجيولوجية النشطة. من المثير للاهتمام في هذا الصدد نوفوسيبيرسك ، التي تقف على عيوب نشطة ، وفيما يتعلق بهذا ، لديها هيكل كهرومغناطيسي خاص فوق المدينة. تميل جميع التوهجات والتوهجات المسجلة فوق المدينة إلى هذه العيوب ويفسرها اختلال توازن الطاقة الرأسي ونشاط الفضاء.

لوحظ أكبر عدد من الأجسام المضيئة في المنطقة الوسطى من المدينة ، وتقع في الموقع حيث تتزامن زيادة سماكة مصادر الطاقة التقنية وأعطال كتلة الجرانيت.

على سبيل المثال ، في مارس 1993 ، في نزل ولاية نوفوسيبيرسك جامعة تربويةلوحظ جسم على شكل قرص يبلغ قطره حوالي 18 مترًا وسمكه 4.5 متر. طارد حشد من أطفال المدارس هذا الكائن ، الذي انجرف ببطء فوق الأرض لمسافة 2.5 كيلومتر. حاول تلاميذ المدارس إلقاء الحجارة عليه ، لكنهم انحرفوا ولم يصلوا إلى الشيء. ثم بدأ الأطفال يركضون تحت الشيء ويسليون أنفسهم بحقيقة أن قبعاتهم قد ألقيت عنهم ، بينما كان شعرهم يقف على طرف التيار الكهربائي. أخيرًا ، طار هذا الجسم على خط النقل عالي الجهد ، دون أن ينحرف إلى أي مكان ، طار على طوله ، واكتسب السرعة واللمعان ، وتحول إلى كرة ساطعة وصعد (12).

يجب ملاحظة ظهور الأجسام المضيئة في التجارب التي أجراها علماء نوفوسيبيرسك في مرايا كوزيريف بشكل خاص. بفضل إنشاء تدفقات الالتواء التي تدور من اليسار إلى اليمين بسبب التيارات الضوئية الدوارة في لفات خيط الليزر والمخاريط ، تمكن العلماء من محاكاة مساحة معلومات الكوكب في مرآة كوزيريف باستخدام البلازميدات التي ظهرت فيها. كان من الممكن دراسة تأثير الأجسام المضيئة الناشئة على الخلايا ، ثم على الشخص نفسه ، مما أدى إلى تعزيز الثقة في صحة فرضية البلازما الشمسية. ظهر الاقتناع بأن ليس فقط الولادة ، ولكن أيضًا التطور الإضافي لأنظمة الحمض النووي البروتيني استمر واستمر في تفاعل وثيق مع حياة البلازميد مع الدور التوجيهي للبلازميدات عالية التنظيم.

هذا النص هو جزء تمهيدي.

يمكن استخدامه ليس فقط كأداة دفع لسفن الإبحار في الفضاء ، ولكن أيضًا كمصدر للطاقة. أشهر استخدام للرياح الشمسية بهذه السعة كان أول من اقترحه فريمان دايسون ، الذي اقترح أن حضارة عالية التطور يمكن أن تخلق كرة حول نجم تجمع كل الطاقة التي تنبعث منها. انطلاقا من هذا ، تم اقتراح طريقة أخرى للبحث عن حضارات خارج كوكب الأرض.

وفي الوقت نفسه ، اقترح فريق من الباحثين في جامعة ولاية واشنطن بقيادة بروكس هاروب مفهومًا أكثر عملية لتسخير طاقة الرياح الشمسية - أقمار دايسون-هاروب. إنها محطات طاقة بسيطة إلى حد ما تجمع الإلكترونات من الرياح الشمسية. يتم تنشيط قضيب معدني طويل موجه للشمس لتوليد مجال مغناطيسي يجذب الإلكترونات. في الطرف الآخر يوجد مستقبل مصيدة إلكتروني ، يتكون من شراع وجهاز استقبال.

وفقًا لحسابات هاروب ، فإن قمرًا صناعيًا بقضيب طوله 300 متر وسمكه 1 سم ومصيدة طولها 10 أمتار في مدار حول الأرض سيكون قادرًا على "جمع" ما يصل إلى 1.7 ميغاواط. هذا يكفي لتشغيل ما يقرب من 1000 منزل خاص. نفس القمر الصناعي ، ولكن بقضيب يبلغ طوله كيلومترًا ويبلغ طول شراعه 8400 كيلومتر ، سيكون قادرًا على "جمع" مليار مليار جيجاوات من الطاقة (10 27 واط). يبقى فقط نقل هذه الطاقة إلى الأرض من أجل التخلي عن جميع أنواعها الأخرى.

يقترح فريق هاروب نقل الطاقة باستخدام شعاع الليزر. ومع ذلك ، إذا كان تصميم القمر الصناعي نفسه بسيطًا جدًا وعمليًا تمامًا على المستوى الحديث للتكنولوجيا ، فإن إنشاء "كابل" ليزر لا يزال مستحيلًا من الناحية الفنية. الحقيقة هي أنه من أجل جمع الرياح الشمسية بشكل فعال ، يجب أن يقع القمر الصناعي Dyson-Harrop خارج مستوى مسير الشمس ، مما يعني أنه يقع على بعد ملايين الكيلومترات من الأرض. عند هذه المسافة ، ينتج شعاع الليزر بقعة يبلغ قطرها آلاف الكيلومترات. يتطلب نظام التركيز المناسب عدسة قطرها 10 إلى 100 متر. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن استبعاد العديد من المخاطر من فشل النظام المحتمل. من ناحية أخرى ، الطاقة مطلوبة في الفضاء نفسه ، وقد تصبح الأقمار الصناعية الصغيرة لـ Dyson-Harrop مصدرها الرئيسي ، لتحل محل الألواح الشمسية والمفاعلات النووية.

في أواخر الأربعينيات من القرن الماضي ، اكتشف عالم الفلك الأمريكي إس. فوربوش ظاهرة غير مفهومة. من خلال قياس شدة الأشعة الكونية ، لاحظ فوربوش أنها تتناقص بشكل كبير مع زيادة النشاط الشمسي وتنخفض بشكل حاد للغاية أثناء العواصف المغناطيسية.

بدا الأمر غريبا نوعا ما. بدلا من ذلك ، كان يمكن توقع العكس. بعد كل شيء ، الشمس نفسها هي المورد للأشعة الكونية. لذلك ، يبدو أنه كلما زاد نشاط ضوء النهار لدينا ، زاد عدد الجسيمات التي يجب أن يلقيها في الفضاء المحيط.

بقي أن نفترض أن الزيادة في النشاط الشمسي تؤثر على المجال المغناطيسي للأرض بطريقة تبدأ في تحويل جزيئات الأشعة الكونية - لإلقائها بعيدًا. الطريق إلى الأرض مغلق.

بدا التفسير منطقيًا. لكن ، للأسف ، كما اتضح قريبًا ، من الواضح أنه لم يكن كافياً. أظهرت الحسابات التي أجراها علماء الفيزياء أدلة دامغة على أن التغيير الحالة الجسديةفقط في المنطقة المجاورة مباشرة للأرض لا يمكن أن يتسبب في تأثير مثل هذا الحجم ، والذي يتم ملاحظته في الواقع. من الواضح أنه لا بد من وجود بعض القوى الأخرى التي تمنع تغلغل الأشعة الكونية في النظام الشمسي ، علاوة على تلك التي تزداد مع زيادة النشاط الشمسي.

عندها نشأ الافتراض بأن مرتكبي هذا التأثير الغامض هم تيارات من الجسيمات المشحونة التي تهرب من سطح الشمس وتخترق فضاء النظام الشمسي. هذا النوع من "الرياح الشمسية" ينقي أيضًا الوسط الكوكبي ، "يكتسح" جزيئات الأشعة الكونية منه.

كما تحدثت الظواهر التي لوحظت في المذنبات لصالح هذه الفرضية. كما تعلم ، يتم توجيه ذيول المذنبات دائمًا بعيدًا عن الشمس. في البداية ، ارتبط هذا الظرف بالضغط الخفيف لأشعة الشمس. ومع ذلك ، في منتصف هذا القرن ، ثبت أن الضغط الخفيف وحده لا يمكن أن يتسبب في جميع الظواهر التي تحدث في المذنبات. أظهرت الحسابات أن تكوين ذيول المذنبات وانحرافها المرصود لا يتطلب عمل الفوتونات فحسب ، بل أيضًا جسيمات المادة. بالمناسبة ، يمكن أن تثير هذه الجسيمات وهج الأيونات الذي يحدث في ذيول المذنبات.

في الواقع ، كان معروفًا من قبل أن الشمس ترمي تيارات من الجسيمات المشحونة - الجسيمات. ومع ذلك ، كان من المفترض أن تكون هذه التدفقات متقطعة. ربط علماء الفلك حدوثها بظهور التوهجات والبقع. لكن ذيول المذنبات يتم توجيهها دائمًا في الاتجاه المعاكس للشمس ، وليس فقط خلال فترات النشاط الشمسي المتزايد. هذا يعني أن الإشعاع الجسيمي الذي يملأ مساحة النظام الشمسي يجب أن يكون موجودًا باستمرار. يزداد مع زيادة النشاط الشمسي ، ولكنه موجود دائمًا.

وهكذا ، تهب الرياح الشمسية المساحة المحيطة بالشمس باستمرار. مما تتكون هذه الريح وتحت أي ظروف تنشأ؟

دعنا نتعرف على الطبقة الخارجية من الغلاف الجوي للشمس - "الهالة". هذا الجزء من الغلاف الجوي لضوء النهار لدينا مخلخل بشكل غير عادي. حتى في الجوار المباشر للشمس ، فإن كثافتها لا تزيد عن مائة مليون من كثافة الغلاف الجوي للأرض. هذا يعني أنه في كل سنتيمتر مكعب من الفضاء القريب من الشمس لا يوجد سوى بضع مئات من ملايين جسيمات الهالة. لكن ما يسمى بـ "درجة الحرارة الحركية" للإكليل ، والتي تحددها سرعة حركة الجسيمات ، عالية جدًا. تصل إلى مليون درجة. لذلك ، يتأين الغاز الإكليلي تمامًا وهو مزيج من البروتونات والأيونات عناصر مختلفةوالإلكترونات الحرة.

في الآونة الأخيرة ، تم الإبلاغ عن وجود أيونات الهيليوم في تكوين الرياح الشمسية. هذا الظرف يلقي على الآلية التي يتم من خلالها الإفراج عن المتهمين

جزيئات من سطح الشمس. إذا كانت الرياح الشمسية تتكون فقط من إلكترونات وبروتونات ، فسيظل من الممكن افتراض أنها تشكلت بسبب عمليات حرارية بحتة وهي شيء مثل البخار المتكون فوق سطح الماء المغلي. ومع ذلك ، فإن نوى ذرات الهيليوم أثقل أربع مرات من البروتونات ، وبالتالي من غير المحتمل أن يتم طردها عن طريق التبخر. على الأرجح ، يرتبط تكوين الرياح الشمسية بفعل القوى المغناطيسية. يبدو أن غيوم البلازما ، وهي تحلق بعيدًا عن الشمس ، تحمل معها الحقول المغناطيسية. هذه الحقول هي التي تعمل كنوع من "الإسمنت" الذي "يربط" الجزيئات ذات الكتل والشحنات المختلفة.

أظهرت الملاحظات والحسابات التي أجراها علماء الفلك أنه مع المسافة من الشمس ، تقل كثافة الهالة تدريجياً. لكن اتضح أنه في منطقة مدار الأرض لا يزال مختلفًا بشكل ملحوظ عن الصفر. في هذه المنطقة من النظام الشمسي ، يوجد من مائة إلى ألف جسيم إكليلي لكل سنتيمتر مكعب من الفضاء. بعبارة أخرى ، يقع كوكبنا داخل الغلاف الجوي الشمسي ، وإذا أردت ، يحق لنا أن نطلق على أنفسنا ليس فقط سكان الأرض ، ولكن أيضًا سكان الغلاف الجوي للشمس.

إذا كانت الهالة مستقرة إلى حد ما بالقرب من الشمس ، فعند زيادة المسافة ، تميل إلى التوسع في الفضاء. وكلما زاد البعد عن الشمس ، زاد معدل هذا التوسع. وفقًا لحسابات عالم الفلك الأمريكي إي باركر ، تتحرك الجسيمات الإكليلية بالفعل على مسافة 10 ملايين كيلومتر بسرعات تفوق سرعة الصوت. ولكن مع البعد عن الشمس وضعف قوة الجذب الشمسي ، تزداد هذه السرعات عدة مرات.

وبالتالي ، فإن الاستنتاج يشير إلى نفسه أن الإكليل الشمسي هو الرياح الشمسية التي تهب على فضاء نظامنا الكوكبي.

تم تأكيد هذه الاستنتاجات النظرية بشكل كامل من خلال القياسات التي أجريت على الصواريخ الفضائية والأقمار الصناعية الأرضية. اتضح أن الرياح الشمسية موجودة دائمًا و "تهب" بالقرب من الأرض بسرعة حوالي 400 كم / ثانية. مع زيادة النشاط الشمسي ، تزداد هذه السرعة.

إلى أي مدى تهب الرياح الشمسية؟ هذا السؤال له أهمية كبيرة ؛ ومع ذلك ، من أجل الحصول على البيانات التجريبية المقابلة ، من الضروري إجراء السبر بواسطة المركبات الفضائية للجزء الخارجي من النظام الشمسي. حتى يتم ذلك ، يجب أن يكون المرء راضياً عن الاعتبارات النظرية.

ومع ذلك ، لا يمكن الحصول على إجابة لا لبس فيها. تؤدي الحسابات إلى نتائج مختلفة اعتمادًا على الافتراضات الأولية. في إحدى الحالات ، اتضح أن الرياح الشمسية تهدأ بالفعل في منطقة مدار زحل ، في الحالة الأخرى ، أنها موجودة على مسافة كبيرة جدًا خارج مدار كوكب بلوتو الأخير. لكن هذه فقط من الناحية النظرية الحدود القصوى للانتشار المحتمل للرياح الشمسية. فقط الملاحظات يمكن أن تشير إلى الحدود الدقيقة.

سيكون الأكثر موثوقية ، كما أشرنا بالفعل ، البيانات من المسابير الفضائية. لكن من حيث المبدأ ، بعض الملاحظات غير المباشرة ممكنة أيضًا. على وجه الخصوص ، لوحظ أنه بعد كل انخفاض متتالي في النشاط الشمسي ، تحدث الزيادة المقابلة في شدة الأشعة الكونية عالية الطاقة ، أي الأشعة القادمة إلى النظام الشمسي من الخارج ، مع تأخير حوالي ستة أشهر. على ما يبدو ، هذا هو بالضبط الوقت المطلوب للتغيير التالي في قوة الرياح الشمسية للوصول إلى حدود انتشارها. نظرًا لأن متوسط ​​سرعة انتشار الرياح الشمسية يبلغ حوالي 2.5 وحدة فلكية (1 وحدة فلكية = 150 مليون كيلومتر - متوسط ​​مسافة الأرض من الشمس) يوميًا ، فإن هذا يعطي مسافة حوالي 40-45 وحدة فلكية. بمعنى آخر ، تجف الرياح الشمسية في مكان ما حول مدار بلوتو.


رياح مشمسة

- تدفق مستمر للبلازما من أصل شمسي ، ينتشر تقريبًا شعاعيًا من الشمس ويملأ النظام الشمسي حتى مركزية الشمس. المسافات ~ 100 AU S.v. تشكلت عندما الغاز الديناميكي. التوسع في الفضاء بين الكواكب. في درجات الحرارة المرتفعة الموجودة في الهالة الشمسية (K) ، لا يمكن لضغط الطبقات العلوية أن يوازن ضغط الغاز للمادة الإكليلية ، ويتمدد الهالة.

بيرمان (ألمانيا) في الخمسينيات من القرن الماضي ، أول دليل على وجود تدفق بلازما ثابت من الشمس. على تحليل القوى المؤثرة على ذيول البلازما للمذنبات. في عام 1957 ، أظهر Y. Parker (الولايات المتحدة الأمريكية) ، بتحليل ظروف توازن المادة الإكليلية ، أن الإكليل لا يمكن أن يكون تحت الظروف الهيدروستاتيكية. التوازن ، كما افترض سابقًا ، ولكن يجب أن يتوسع ، وهذا التوسع في ظل ظروف الحدود الحالية يجب أن يؤدي إلى تسريع المادة الإكليلية إلى سرعات تفوق سرعة الصوت.

متوسط ​​خصائص S. ترد في الجدول. 1. لأول مرة ، تم تسجيل تدفق بلازما من أصل شمسي على المركبة الفضائية السوفيتية الثانية. صاروخ "لونا - 2" عام 1959. تم إثبات وجود تدفق مستمر للبلازما من الشمس نتيجة لعدة أشهر من القياسات في عامر. AMS "Mariner-2" عام 1962

الجدول 1. متوسط ​​خصائص الرياح الشمسية في مدار الأرض

سرعة400 كم / ثانية
كثافة البروتونات6 سم -3
درجة حرارة البروتونل
درجة حرارة الإلكترونل
قوة المجال المغناطيسيه
كثافة تدفق البروتونسم -2 ث -1
كثافة تدفق الطاقة الحركية0.3 إرغسم -2 ثانية -1

التدفقات S.v. يمكن تقسيمها إلى فئتين: بطيئة - بسرعة كم / ث وسريعة - بسرعة 600-700 كم / ث. تنبعث تيارات سريعة من مناطق الإكليل حيث يكون المجال المغناطيسي قريبًا من الشعاعي. بعض هذه المناطق yavl. ... تيارات بطيئة S.v. مرتبط ، على ما يبدو ، بمناطق من التاج ، حيث توجد وسيلة. مكون مماسي للمغنطيس. مجالات.

بالإضافة إلى المكونات الرئيسية لـ S.V. - البروتونات والإلكترونات ، في تكوينها وجدت أيضًا - جزيئات ، أيونات عالية التأين من الأكسجين ، والسيليكون ، والكبريت ، والحديد (الشكل 1). عند تحليل الغازات المحتجزة في رقائق مكشوفة على القمر ، تم العثور على ذرات ني و آر. متوسط ​​كيمياء. تكوين S.V. يرد في الجدول. 2.

الجدول 2. التركيب الكيميائي النسبي للرياح الشمسية

جزءنسبي
المحتوى
ح0,96
3 هو
4 هو0,04
ا
ني
سي
أر
الحديد

التأين. حالة المادة ج. يتوافق مع المستوى في الهالة حيث يصبح وقت إعادة التركيب قصيرًا مقارنة بوقت التمدد ، أي عن بعد. قياسات التأين درجة حرارة الأيونات S.v. تسمح لك بتحديد درجة الحرارة الإلكترونية للإكليل الشمسي.

S.v. يحمل معه إلى الوسط بين الكواكب المغن الإكليلي. حقل. تشكل خطوط القوة لهذا المجال المجمدة في البلازما مغنطيسًا بين الكواكب. المجال (MMP). على الرغم من أن كثافة صندوق النقد الدولي منخفضة وكثافة طاقته تقريبًا. 1٪ حركية. طاقة SV ، فهي تلعب دورًا مهمًا في الديناميكا الحرارية لـ SV. وفي ديناميات تفاعلات S.V. مع أجسام النظام الشمسي وتيارات S. بين أنفسهم. مجموعة توسيع السيرة الذاتية مع دوران الشمس يؤدي إلى حقيقة أن magn. تمتلك ليونيات القوة المجمدة في الشمال الغربي شكلًا قريبًا من شكل حلزونات أرخميدس (الشكل 2). المكون الشعاعي والسمتي للمغنطيسي. الحقول بالقرب من مستوى مسير الشمس تتغير مع المسافة:
,
أين ص- مركزية الشمس. المسافة - السرعة الزاوية لدوران الشمس ، ش ر- المكون الشعاعي للسرعة SV ، المؤشر "0" يتوافق مع المستوى الأولي. على مسافة مدار الأرض ، الزاوية بين اتجاهات المغنطيس. الحقول واتجاه الشمس ، بشكل كبير مركزية الشمس. مسافات صندوق النقد الدولي عمودية تقريبًا على اتجاه الشمس.

SV ، تظهر فوق مناطق من الشمس ذات اتجاهات مختلفة للمغناطيس. الحقول ، تتدفق الأشكال في صندوق النقد الدولي المنحى بشكل مختلف - ما يسمى ب. المجال المغناطيسي بين الكواكب.

في S.V. يتم ملاحظة أنواع مختلفة من الموجات: Langmuir ، الصافرات ، الأيونات الصوتية ، المغناطيسية ، إلخ (انظر). تتولد بعض الموجات على الشمس ، وبعضها متحمس في وسط الكواكب. يزيل توليد الموجات انحرافات دالة توزيع الجسيمات عن دالة ماكسويل ويؤدي إلى حقيقة أن S.V. يتصرف مثل وسيط مستمر. تلعب الموجات من نوع Alfvén دورًا مهمًا في تسريع مكونات SW الصغيرة. وفي تكوين دالة توزيع البروتونات. في S.V. لوحظ أيضًا انقطاع الاتصال والتناوب ، وهو ما يميز البلازما الممغنطة.

تيار S.v. يافل. الأسرع من الصوت فيما يتعلق بسرعة تلك الأنواع من الموجات ، يضمن الجاودار النقل الفعال للطاقة إلى S.V. (Alfvén، sound and magnetosonic wave)، Alfvén and sound Mach number S.v. يدور حول الأرض. عندما S.v. العوائق القادرة على حرف S.V. (المجالات المغناطيسية لعطارد ، الأرض ، المشتري ، ستورن أو الأيونوسفير الموصلة لكوكب الزهرة ، وعلى ما يبدو ، المريخ) ، تتشكل موجة صدمة منفصلة عن الرأس. S.v. تتباطأ وتسخن في مقدمة موجة الصدمة ، مما يسمح لها بالتدفق حول العائق. علاوة على ذلك ، في S. يتم تشكيل تجويف - غلاف مغناطيسي (جوهري أو مستحث) ، يتم تحديد شكل وحجم القطع من خلال توازن ضغط المغناطيس. حقول الكوكب وضغط تدفق البلازما المتدفقة (انظر). يتم استدعاء طبقة من البلازما الساخنة بين موجة الصدمة والعائق الانسيابي. منطقة انتقالية. يمكن أن تزيد درجة حرارة الأيونات في مقدمة موجة الصدمة بمعامل 10-20 ، والإلكترونات - بمعامل 1.5-2. هزة أرضية ، يتم توفير حرارة التدفق من خلال عمليات البلازما الجماعية. تبلغ سماكة مقدمة الصدمة حوالي 100 كم ويتم تحديدها بمعدل الارتفاع (مغناطيسي مغناطيسي و / أو هجين منخفض) أثناء تفاعل التدفق الساقط وجزء من تدفق الأيونات ينعكس من الأمام. في حالة التفاعل S.V. مع وجود جسم غير موصل (القمر) ، لا تظهر موجة صدمة: يمتص السطح تدفق البلازما ، ويمتلئ السطح تدريجيًا بالبلازما خلف الجسم. تجويف.

يتم فرض العملية الثابتة لتدفق بلازما الإكليل على العمليات غير الثابتة المرتبطة بـ. مع التوهجات الشمسية القوية ، يتم إخراج المادة من المناطق السفلية من الإكليل إلى الوسط الكوكبي. في هذه الحالة ، تتشكل أيضًا موجة صدمة (الشكل 3) ، والتي تتباطأ تدريجيًا أثناء تحركها عبر بلازما SW. يؤدي وصول موجة الصدمة إلى الأرض إلى ضغط الغلاف المغناطيسي ، وبعد ذلك يبدأ عادةً تطور المغناطيس. العواصف.

يمكن الحصول على المعادلة التي تصف توسع الهالة الشمسية من نظام المعادلات للحفاظ على الكتلة والزخم الزاوي. حلول هذه المعادلة ، التي تصف الطبيعة المختلفة للتغير في السرعة مع المسافة ، موضحة في الشكل. 4. يتوافق الحلان 1 و 2 مع سرعات منخفضة عند قاعدة التاج. يتم تحديد الاختيار بين هذين الحلين من خلال الظروف في اللانهاية. يتوافق الحل 1 مع المعدلات المنخفضة لتمدد الهالة ("النسيم الشمسي" ، وفقًا لجيه تشامبرلين ، الولايات المتحدة الأمريكية) ويعطي قيمًا كبيرة للضغط عند اللانهاية ، أي يواجه نفس الصعوبات مثل النموذج الثابت. التيجان. الحل 2 يتوافق مع انتقال معدل التمدد من خلال قيمة سرعة الصوت ( ضد ك) على بعض الحرجة. مسافه: بعد آر كوالتوسع اللاحق بسرعة تفوق سرعة الصوت. يعطي هذا المحلول ضغطًا صغيرًا متلاشيًا عند اللانهاية ، مما يجعل من الممكن مطابقته مع الضغط المنخفض للوسط النجمي. أطلق باركر على هذا النوع من التيار اسم الرياح الشمسية. حرج تكون النقطة فوق سطح الشمس إذا كانت درجة حرارة الهالة أقل من قيمة حرجة معينة. حيث القيم م- كتلة البروتون ، - الأس ثابت الحرارة. في التين. يوضح الشكل 5 التغيير في معدل التمدد من مركزية الشمس. المسافة تبعا لدرجة حرارة متساوي الحرارة. الهالة الخواص. النماذج اللاحقة من S.V. تأخذ في الاعتبار التغيرات في درجة الحرارة الإكليلية مع المسافة ، والطبيعة ذات السائلين للوسط (غازات الإلكترون والبروتون) ، والتوصيل الحراري ، واللزوجة ، والتمدد غير الكروي. نهج للمادة S.v. كيفية وجود وسيط مستمر له ما يبرره من خلال وجود صندوق النقد الدولي والطبيعة الجماعية لتفاعل بلازما الضغط العالي ، التي تسببها أنواع مختلفة من عدم الاستقرار. S.v. يوفر الأساسي تدفق الطاقة الحرارية من الإكليل ، لأن انتقال الحرارة إلى الكروموسفير ، المغناطيس الكهربائي. إشعاع مادة الإكليل المتأين بشدة والتوصيل الحراري الإلكتروني لـ S.V. غير كافية لتأسيس الحرارية. ميزان التاج. توفر الموصلية الحرارية الإلكترونية انخفاضًا بطيئًا في درجة حرارة S. مع المسافة. S.v. لا تلعب أي دور مهم في طاقة الشمس ككل ، منذ ذلك الحين تدفق الطاقة المنقول به هو ~ 10 -8