Abi

Sellel lehel saate ülevaate sellest, milline on kosmose ilm. Piltide ja muude kasulike tööriistade kohta üksikasjalikuma selgituse saamiseks, leiate iga lõigu all lingid, millel klõpsata. Kui teil on endiselt põletav küsimus, palun jätke postituses meie foorumisse ja teeme kõik endast oleneva, et teid aidata.

Kosmoseilma alused

Kosmose ilm saab alguse päikesest. Päike on nii palju, kui hele, samavõrd ka kuum sfäär meie päikesesüsteemi keskel. Päike on väga dünaamiline ja mängib olulist rolli kogu Päikesesüsteemis ja meie kosmoseilmas.

Esimene asi, mida me peame mõistma, on see, et kosmose ruum ei ole nii tühi, kui see võib sedasi tunduda. Ruum täidetakse konstantse vooluga, mis koosneb päikesest pärinevatest laetud osakestest (elektronidest). See vool on see, mida me nimetame päikesetuuleks. Meie planeeti ümbritsev magnetväli tagab, et kõik siin elavad inimesed on kaitstud selle päikesetuule eest. Kui meil ei oleks meie planeedi ümber magnetvälja, näeks Maa välja täpselt nagu Mars: viljatu planeet ilma atmosfäärita, kus meie inimesed ei suuda ellu jääda. Kuigi see on suurepärane asi, et meie planeeti ümbritsev magnetväli meid kaitseb, ei ole meie magnetvälja kaitse alati 100% kindel. Päikesetuul suudab endiselt meie planeedi magnetpooluste kohalt tungida meie atmosfääri alas, mis on ovaalse kujuga planeedi pooluste ümber. Päikesetuul puutub atmosfääris kokku selles olevate hapniku- ja lämmastiku aatomitega, peamiselt 80-600 kilomeetri kõrgusel. Kui päikesetuul nende aatomitega kokku puutub, saavad meie atmosfääris olevad aatomid ajutiselt päikeselt tulevat lisa energiat See energia põhjustab meie atmosfääri aatomitest ajutiselt footonite vabanemise, mis on sellise energia vorm, mida me maal näeme valgusena. Need aatomid eraldavad seda valgus senit, kuni nad rahunevad. Valgus, mida need aatomid eraldavad on põhjavalgus ehk virmalised mida näeme öises taevas.

Päikesetuul on esimene osa sellest puslest, mida peame teadma, et täielikult aru saada sellest, mis kosmoseilm on. Pusle teine ​​osa on seotud Päikese magnetväljaga. Seda me nimetame planeetidevaheliseks magnetväljaks. Interplanetaarset magnetvälja kantakse päikesesüsteemis päikeseenergia abil ja selle omadused muutuvad pidevalt. Interplanetaarne magnetväli muutub pidevalt nii tugevuses kui ka suundades. Virmaliste jaoks tahame, et interplanetaarse magnetvälja koguvõimsus oleks võimalikult kõrge (näidatud Bt-ga) ja et interplanetaarse magnetvälja Z-komponent (Bz) pöördub lõunasse. Graafikul, mille leiate meie saidilt, näete negatiivset väärtust siis, kui interplanetaarse magnetvälja Z-komponent (Bz) pöördub lõunasse.

Aga miks on meie jaoks nii tähtis, et interplanetaarse magnetvälja Z-komponent muutub lõunasse? See on tegelikult üsna lihtne mõista, kui olete kunagi mänginud magnetite paariga. Kui te võtate kaks tavalist magnetit ja proovite panna mõlemad põhjapoolsed (või lõunapoolsed) pooluseid pidi kokku, näete, et magnetid tõukuvad ja tahavad üksteisest eemale minna. Nad tõrjuvad üksteist. Kui paned põhja ja lõuna poolused kokku, näed, et nad tõmbavad üksteist! Vastupidised polaarsused tõmbuvad! Täpselt sama põhimõte toimub kosmose ruumis, kus planeetidevahelise magnetvälja ja Maa magnetvälja jõujooned kohtuvad maa punktis lõunast põhja kulgeva joonega. See on Maa magnetvälja Z-komponent ja see osutab alati põhja poole. Kui interplanetaarse magnetvälja Z-komponent osutab põhja suunas, siis just nagu meile tuttav kodune magnetite paar, lükkab see päikesetuule maast eemale ja ei lase sellel siseneda Maa magnetvälja, mistõttu on raskem laetud osakestel ka siseneda meie atmosfääri.

Nüüd teeskleme, et interplanetaarse magnetvälja Z-komponent (Bz) on suunatud lõunasse. Me teame nüüd, et kuna Maa magnetväli osutab põhja poole, on lõunapoolse Z-komponendiga planeetidevahelisel magnetväljal palju lihtsam sel ajal ühenduda meie planeedi magnetväljaga. Mõtle magnetite paarile! Lõuna- ja põhjaosa meelitavad üksteist! Sellise magnetväljade ühendusega seoses on päikesetuulel palju lihtsam siseneda maa atmosfääri. Meie veebisaidil leiduval graafikul kuvatakse sel ajal negatiivset väärtust. See tähendab, et interplanetaarse magnetvälja Z-komponent (Bz) on suunatud lõunasse.

Päikesetuule ja planeetide vahelise magnetvälja tugevus, suund, tihedus ja kiirus ei ole konstantsed. Need hetkeväärtused võivad aeg ajalt dramaatiliselt erineda. Päikesetuul normaalsetes tingimustes on siin maa lähedal kiirusega umbes 300 km/s. Kuid see kiirus võib drastiliselt suureneda tänu teatud tingimustele päikesel kuni 1000 km/s või mõnikord isegi rohkem! Päikesetuule tihedus (päikesetuule osakeste arv ruutsentimeetri kohta) võib hetkest kuni hetkeni olla täiesti erinev. Isegi planeetidevaheline magnetväli võib tugevalt tugevneda, mis omakorda võib tekitada palju dramaatilisi tagajärgi, kui see omakorda puutub kokku Maa magnetväljaga. Kõrge päikesetuule kiiruse ja tihedusega ning tugeva lõunasuunalise interplanetaarse magnetväljaga näeme, et Maa magnetväljas tekitab päikese tuul ülekoormuse, mis omakorda põhjustab üha rohkemate päikeseenergia osakesi atmosfääri sisenemise. Põhjavalgus e virmaline muutub heledamaks ja virmaliste ovaal laieneb tavalisest madalamatele laiuskraadidele. Kui see juhtub, räägime geomagnetilisest tormist. Hiljem pöördume selle juurde tagasi, sest me peame kõigepealt õppima, mis põhjustab selliste kosmoseilma ilmastikutingimuste muutumist. Selle põhjuse leidmiseks peame muidugi oma tähelepanu veelkord päikese peale keskenduma. Meil on kaks erinevat nähtust, millest peame õppima: krooniaugud ja krooniaine massväljundid e. krooniaine massiline väljavool.

Krooniauk

Alustame krooniaukudega. Päikese krooniauk on piirkond päikesel, kus Päikese magnetvälja jooned ulatuvad kosmosesse kaugele. Seda põhjustab augu moodustumine meie Päikese väliskihis e kroonis. Need koronaalsed augud on päikese piirkonnad, kus päikesetuul võib tavapärasest suurema kiirusega kosmosesse paiskuda. Kui selline piirkond asub Päikese kettal, mis on näoga Maa poole, hakkab sellest krooniaugust lähtuv suurema kiirusega päikesetuul järele jõudma tavalisele päikesetuulele, mis on sageli tunduvalt aeglasem, kui päikesetuul krooniaugust. See tekitab lööklaine, kus päikese tuule tihedus on suurem ja sellega kaasneb ka palju tugevam planeetidevaheline magnetväli. Kui lööklaine on möödas, näeme, et päikesetuule tihedus ja interplanetaarse magnetvälja tugevus väheneb ja päikese kiirus suureneb. Krooniaugud on tihti Maal väikeste ja mõõdukate geomagnetiliste tormide allikaks.

Krooniaine massiline väljavool

Kõige dramaatilisemad kosmose ilmastikunähtused pärinevad nn koronaalmassi väljavooludest. Krooniaine massiline väljavool (või lühike ingliskeelne tähistus CME) on põhimõtteliselt päikeseplasma hiiglaslik pilv, mis on uhutud päikese magnetvälja liinidega, mida Päike sellistel dramaatiliste sündmuste ajal välja heidab, näiteks päikesepursked ja hõõgniidid purske ajal. Hiljem vaatame täpsemalt, mis päikesepursked ja niitide pursked on, kuid on mõistlik meeles pidada neid kahte mõistet, sest te kuulete neist ka sageli meie analüüsis!

Aga vaadake krooniaine massilist väljavoolu sügavamalt. Koronaalmassi väljavool on tohutu päikesetuule osakeste pilv, mis on sageli palju kiirem ja tihedam kui ümbritsev päikesetuul. Interplanetaarne magnetväli mis kaasneb selle koronaalmassi välja paiskumisega on samuti palju kordi tugevam. Interplanetaarne magnetvälja üldine tugevus (Bt) on tavaliselt umbes 6 nanoTeslat siin Maa peal, kuid krooniaine massilise väljavoolu sees võib see suureneda 40nT-ni või isegi rohkem! Te võite ette kujutada, kui vägivaldselt Maa magnetväli sellele suudab reageerida, kui interplanetaarse magnetvälja tugevus nii palju kordi suureneb!

Oluline on mõista, et krooniaine massiline väljavoolu võib käivituda mistahes suunas. Sageli suunatakse nad Maa pealt ära. Kui meil veab, et see plasma pilv on meie planeedi suunaline, siis võib natuke õnne olla, et nautida öises põhjataevas fantastilist näitust - Põhjavalgust ehk virmalisi, mis ulatuvad sageli palju madalamate laiuskraadideni kui tavalised.

Päikeseplekid, päikesepursked ja niitide pursked

Nüüd teame, milline on koronaalmassi väljatõrjumine ehk krooniaine massiline väljavool, kuid kuidas tekitab päike neid tohutuid plasma pilvi? Selle jaoks pöörame me oma tähelepanu veelkord päikese poole. Tugevam krooniaine massiline väljavool on peaaegu alati päikesepursete tulemus. Päikesepursked on päikese pinna intensiivsed plahvatused, mis tekivad keerulistes päikeseplekkide piirkondades. Päikesepurse on nii uskumatult võimas, et meil on raske oma kujutlusvõimet ette kujutada. Üks päikesepurse on võrdne miljonite tuumapommide võimsusega. Need plahvatused võivad murda magnetvälja jooned päikeseplekkide piirkonna lähedal ja väljutada osa päikeseatmosfäärist (kroonist) kosmosesse. See välja heidetav ja planeetide vahelisse ruumi paisatav plasma on see, mida me nimetame krooniaine massiliseks väljavooluks.

Aga rohkem nendest päikeseplekkidest, sest ilma päikeseplekkideta ei ole meil loiteid ehk päikesepurskeid. Päikeseplekid on tumedamad ja jahedamad alad Päikese pinnal, kus tugevad magnetvälja jooned tõusevad Päikese sisemusest läbi Päikese pinna. Kui need magnetvälja jooned omavahel segunevad ja põimuvad, vabaneb tohutu hulk energiat, mida me nimetame päikesepurskeks. Päikeseplekid ei ole siiski miski, mida me alati meie Päikesel leiame, Päike järgib umbes 11-aastast mustrit, kus Päike pidevalt muutub üsna ilma päikeseplekkideta olekust kuni väga paljude päikeseplekkideni ja siis jälle tagasi päikeseplekkide puudumiseni. Seda nimetame päikesetsükliks.

Ka nn niidipursked võivad avada kosmosesse krooniaine massilise väljavoolu. Kiud on ioniseeritud gaaside pilved, mis moodustavad päikesepinna kohal vastastikku magnetiliste polaarsustega piirkondade vahel. Kui niit muutub ebastabiilseks, siis see variseb tihti kokku ja neeldub päikeses. Teine võimalus on see, et see puruneb ja sel õnnestub põgeneda Päikese raskusjõu eest, mille tulemusena tekib plasma pilv…tõesti sa arvasid selle ära…tekib krooniaine massiline väljavool.

Vägivaldsed päikese sündmused, nagu päikesepursked ja niitide katkemised, võivad mõnikord paisata kosmosesse suurtes kogustes laetud osakesi. Kõige olulisemad osakesed on prootonid, mis võivad satelliite kahjustada ja teha kõrgsagedusliku raadioside polaarsetel laiuskraadidel raskeks või isegi võimatuks. Kui need prootonid ületavad teatud künnise, räägime päikesekiirguse tormist.

Põhjavalgus ehk virmalised

Hea küll, nüüd me teame kosmose ilmast üsna palju. Ütleme: me teame, et kosmoseilma algab päikesest , kus päike saadab päikesetuulega välja pidevalt suure laenguga osakeste voolu. Mõnikord näeme Päikesest väljuva päikesetuule tuule hulga järsku suurenemist: krooniaukudest tulenevaid päikesetuule jugasid ja krooniaine massi väljavoole. Päikesetuul võtab kaasa Päikese magnetvälja, mida meie nimetame planeetidevaheliseks magnetväljaks. Kui interplanetaarse magnetvälja Z-komponent (Bz) muutub lõunasse (negatiivne), tekitab see hea seose Maa magnetväljaga, mis omakorda lihtsustab päikesetuule tungimist meie atmosfääri. Kui kõik puzzle tükid paigale satuvad, näeme virmaliste aktiivsuse dramaatilist suurenemist, mis omakorda põhjustab virmaliste nähtavust madalamatel laiuskraadidel kui tavaliselt. Seda me nimetame geomagnetiliseks tormiks.

Geomagnetiline torm on seega tingitud krooniaugust tuleneva päikesetuule joa või krooniaine massi väljavoolu saabumisest maapinnale. Kui me teame, et võib olla tulemas suurem virmaliste aktiivsus, on aeg kontrollida, mida magnetomeetrid meile räägivad. Magnetomeetrid on väga tundlikud andurid, mis asuvad kogu maailmas ja mõõdavad meie planeedi ümbruse magnetvälja häireid. Internetis võib leida palju magnetomeetrite graafikuid üle kogu maailma ja kui me kõik need andmed ühendame, siis saame teha päris hea oletuse selle kohta, kui tugev on geomagnetiline torm praegu ja millistel laiuskraadidel tekib võimalus näha virmalisi. Nende magnetomeetrite andmetele toetudes saame anda geomagnetilistele häiretele teatud Kp väärtuse. Kp-indeks algab 0-st ja läheb 9.-ni. Sellist häiringut, mis võrdne Kp 5-ga loetakse geomagneetiliseks tormiks , mis on väike geomagnetiline torm ja läheb Kp9-le, mis oleks äärmuslik geomagnetiline torm. Kp-indeks on seega peamine viis öelda meile, kui suur on virmaliste ovaal ja kui tugevad on virmalised.

Arvutid püüavad ka hinnata, milline on Kp-indeks lähitulevikus päikesetuule ja interplanetaarse magnetvälja andmete abil. See ei ole alati 100% usaldusväärne, kuid algajatele on see suurepärane vahend, et teha umbkaudne prognoos, kas tulevikus on virmaliste võimalust. Täpsema info ja abi saamiseks palume teil lugeda alltoodud artikleid.

<< Mine eelmisele lehele