• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Heliosfera



    Podstrony: [1] 2 [3]
    Przeczytaj także...
    Mechanika płynów (ang. fluid mechanics) - dział mechaniki ośrodków ciągłych zajmujący się analizą ruchu płynów. Przez płyny rozumie się tutaj zarówno ciecze jak i gazy. Rozwiązaniem zagadnień mechaniki płynów zwykle jest określenie własności płynu (takich jak gęstość, temperatura) i własności danego przepływu (podanie pola prędkości, ciśnienia), w zależności od współrzędnych przestrzennych i czasu.Burza magnetyczna – nagłe i intensywne zmiany pola magnetycznego Ziemi (magnetosfery). Zaburzenia te powodowane przez koronalne wyrzuty masy ze Słońca, powstające w czasie trwania rozbłysków (burz słonecznych), wywołują gwałtowne zmiany parametrów fizycznych wiatru słonecznego. Te z obłoków cząstek naładowanych, które przemieszczają sie w kierunku Ziemi, docierają tam przeważnie po 20-70 godzinach i natrafiają na ziemską magnetosferę. Powodują także istotne zmiany w jonosferze w czasie burzy magnetycznej, która może trwać około dwóch dni. Rozróżnia się początkową fazę dodatnią i następującą potem bardziej długotrwałą ujemną.
    Struktura heliosfery[ | edytuj kod]

    Zachowanie się wiatru słonecznego kształtuje heliosferę, tworzy jej granice i dzieli ją na dwa oddzielne obszary, w zależności od prędkości cząstek wiatru. W jej wewnętrznej części jest ona naddźwiękowa.

  • Szok końcowy to miejsce, w którym prędkość wiatru słonecznego staje się poddźwiękowa. Część heliosfery poza tą granicą nazywa się płaszczem Układu Słonecznego (ang. heliosheath).
  • Heliopauza to granica płaszcza i całej heliosfery, za którą ciśnienie materii międzygwiezdnej zaczyna dominować.
  • Hipoteza, że poza heliopauzą istnieje jeszcze jedna granica, łukowa fala uderzeniowa (ang. bow shock), została obalona na podstawie obserwacji sondy IBEX (Interstellar Boundary Explorer). Miałby to być obszar silnych turbulencji w ośrodku międzygwiazdowym, tworzony przez Układ Słoneczny poruszający się wokół centrum Galaktyki.

    Mira Ceti (omikron Ceti, ο Cet) – gwiazda zmienna w gwiazdozbiorze Wieloryba, która osiąga 2,0 podczas maksimum jasności, podczas minimum jasność jej spada do 10,1. Odległa od Słońca o ok. 419 lat świetlnych.Obłok Oorta (znany też pod nazwą obłoku Öpika-Oorta) – hipotetyczny, sferyczny obłok, składający się z pyłu, drobnych okruchów i planetoid obiegających Słońce w odległości od 300 do 100 000 j.a.. Składa się głównie z lodu i zestalonych gazów takich jak amoniak czy metan. Rozciąga się do około jednej czwartej odległości do Proxima Centauri i około tysiąckrotnie dalej niż pas Kuipera i dysk rozproszony, gdzie krążą znane obiekty transneptunowe. Zewnętrzne granice obłoku Oorta wyznaczają granicę dominacji grawitacyjnej Układu Słonecznego

    Szok końcowy[ | edytuj kod]

     Osobny artykuł: Szok końcowy.

    Ciśnienie wiatru słonecznego spada z kwadratem odległości od gwiazdy. Na skutek oddziaływania z ośrodkiem międzygwiazdowym, w odległości ok. 75 – 90 au od Słońca wiatr zwalnia do prędkości poddźwiękowych, tworząc stojącą falę uderzeniową. W obszarze tym skokowo wzrasta jego ciśnienie i temperatura, zmienia się także jego pole magnetyczne.

    Voyager 2 (pl. Podróżnik 2) – bezzałogowa sonda kosmiczna wysłana w 1977 roku w przestrzeń kosmiczną z Przylądka Canaveral przez amerykańską agencję kosmiczną NASA. Rozpoczęcie lotu zbiegło się w czasie z bardzo korzystnym położeniem planet, które umożliwiło odwiedzenie wszystkich gazowych olbrzymów: Jowisza, Saturna, Urana i Neptuna przez jeden próbnik. Z początku zadaniem misji było dokładne zbadanie Jowisza oraz Saturna, jednak sonda sprawowała się na tyle dobrze, że przeprogramowano ją, aby przeprowadziła badania również pozostałych planet zewnętrznych. Voyager 2 przesłał obrazy wszystkich czterech planet, ich księżyców i pierścieni. Do dnia dzisiejszego jest jedyną sondą, która dotarła do Urana i Neptuna.NASA (National Aeronautics and Space Administration) (pl. Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej) – agencja rządu Stanów Zjednoczonych odpowiedzialna za narodowy program lotów kosmicznych, ustanowiona 29 lipca 1958 r. na mocy National Aeronautics and Space Act, zastępując poprzednika – National Advisory Committee for Aeronautics. Jest wydziałem Departamentu Obrony USA i jest mu bezpośrednio podległa.

    Do tej granicy dotarły jak dotąd dwie sondy kosmiczne zbudowane przez człowieka, sondy Voyager. Voyager 1 w grudniu 2004 r. przekroczył szok końcowy w odległości 85 au od Słońca, rejestrując zmiany ciśnienia, temperatury i pola magnetycznego, podczas gdy Voyager 2 w maju 2006 r. napotkał tę granicę w odległości 76 au. Sugeruje to że szok końcowy nie ma kształtu sferycznego, ale jest w pewnym stopniu nieregularny, rozszerza się w północnej części, a jest przesunięty bliżej Słońca w południowej.

    Fala uderzeniowa – cienka warstwa, w której następuje gwałtowny wzrost ciśnienia gazu, rozchodząca się szybciej niż dźwięk. Fale uderzeniowe powstają podczas silnego wybuchu, ruchu ciała z prędkością ponaddźwiękową (np. samolot).Koronalny wyrzut masy (ang. coronal mass ejections – CMEs) – olbrzymi obłok plazmy, w którym pole magnetyczne jest bardziej intensywne, przyspieszane w obszarze korony słonecznej i wyrzucane w przestrzeń międzyplanetarną. Masa materii skupionej w ukształtowanym plazmoidzie sięga miliardów ton, a składa się głównie z elektronów i protonów z niewielkim dodatkiem jonów cięższych pierwiastków, jak hel, tlen i żelazo. Obłoki wyrzuconej plazmy osiągają prędkość od prawie 200 do ponad 2000 km/s. Wyrzuty koronalne są skutkiem rekoneksji magnetycznej podczas rozbłysków słonecznych i protuberancji. Częstość ich występowania zmienia się w zależności od fazy cyklu aktywności słonecznej. Podczas minimum aktywności zjawisko zanika, a podczas maksimum częstość wzrasta do 4 – 5 dziennie. W przestrzeni międzyplanetarnej plazma ta rozchodzi się w postaci stosunkowo dobrze ukierunkowanego i wąskiego wyrzutu rozszerzającego się do średnicy np. 50 milionów km na odległości orbity Ziemi.

    Wpływ na kształt i wielkość szoku końcowego ma zarówno Słońce, jak też pole magnetyczne całej Galaktyki. Przypuszczalnie zjawiska takie jak koronalne wyrzuty masy są w stanie przesunąć jego granicę o kilka au. Ze względu na dynamiczną naturę tej struktury, przyszłe misje mogą stwierdzić zupełnie inny jej kształt.

    Interstellar Boundary Explorer (IBEX) – satelita naukowy amerykańskiej agencji kosmicznej NASA mający wykonać pierwszą mapę obszarów leżących na granicy Układu Słonecznego i przestrzeni międzygwiezdnej. Stanowi część programu Small Explorer.Prędkość naddźwiękowa (supersoniczna) – w aerodynamice prędkość obiektu lub przepływu, poruszającego się szybciej niż prędkość dźwięku w powietrzu (przy temp. +20 °C = 340 m/s). Prędkości ponad pięciokrotnie większe od prędkości dźwięku często nazywane są prędkościami hipersonicznymi.

    Płaszcz Układu Słonecznego[ | edytuj kod]

     Osobny artykuł: Płaszcz Układu Słonecznego.

    Część heliosfery poza szokiem końcowym, w której wiatr słoneczny nadal dominuje, lecz porusza się z prędkością poddźwiękową, nazywa się płaszczem Układu Słonecznego. Tutaj jest on gęstszy i znacznie bardziej podatny na oddziaływanie z ośrodkiem międzygwiazdowym. Ciśnienie dynamiczne ośrodka, w którym porusza się Układ Słoneczny, powoduje ściśnięcie płaszcza do około 40 au w kierunku ruchu Układu (apeksu Słońca) i rozciągnięcie go wielokrotnie dalej w przeciwną stronę, na kształt warkocza komety. Analizy danych zebranych przez sondy NASA IBEX oraz Cassini zasugerowały, że heliosfera ma kształt dość symetrycznego bąbla, kształtowanego przez zewnętrzne pole magnetyczne, które miałoby wówczas decydujący wpływ. Jednak późniejsze badania wskazały, że obserwowany efekt ma swoje źródła bliżej, w obszarze szoku końcowego, zaś heliosfera jako całość jest wydłużona, a pole magnetyczne jedynie deformuje jej kształt

    Science – recenzowane czasopismo naukowe wydawane przez American Association for the Advancement of Science. Ukazuje się jako tygodnik ilustrowany.Prędkość dźwięku w określonym ośrodku – prędkość rozchodzenia się w nim podłużnego zaburzenia mechanicznego.

    Pierwsze dane dotyczące warunków panujących w obszarze płaszcza przesłały na Ziemię sondy Voyager; Voyager 1 opuścił go w sierpniu 2012 roku, po prawie 8 latach lotu.

    Heliopauza[ | edytuj kod]

    W pewnej odległości od Słońca wiatr słoneczny nie jest już w stanie przeciwstawić się ciśnieniu materii międzygwiezdnej i zatrzymuje się, tworząc granicę heliosfery – heliopauzę. Poza nią znajduje się już przestrzeń międzygwiezdna, chociaż strefa Hilla, czyli obszar grawitacyjnej dominacji Słońca rozciąga się wielokrotnie dalej, na odległość ok. półtora roku świetlnego i poza heliopauzą przypuszczalnie krąży wiele ciał utrzymywanych przez jego przyciąganie, tworząc zewnętrzny obłok Oorta. Kształt heliopauzy jest nieznany, ale można modelować ją, stosując prawa mechaniki płynów.

    Lokalny Obłok Międzygwiazdowy – obłok międzygwiazdowy o rozmiarach około 30 lat świetlnych, w którym porusza się obecnie Układ Słoneczny. Układ Słoneczny wszedł do Lokalnego Obłoku Międzygwiazdowego pomiędzy 44 000 a 150 000 lat temu i pozostanie w nim jeszcze od 10 000 do 20 000 lat. Temperatura obłoku wynosi około 6000 °C, czyli jest porównywalna z temperaturą powierzchni Słońca. Jest bardzo rozrzedzony, jego gęstość wynosi 0,1 atomu na cm³ czyli około 1/5 gęstości galaktycznego ośrodka gwiazdowego (0,5 atomu/cm³), ale dwa razy gęstszy niż gaz w Bąblu Lokalnym (0,05 atomu/cm³). Dla porównania atmosfera ziemska w warunkach standardowych ma 2,7×10 molekuł na cm³.Cassini-Huygens – misja bezzałogowej sondy kosmicznej przeznaczonej do wykonania badań Saturna, jego pierścieni, księżyców i magnetosfery. Jest ona wspólnym przedsięwzięciem trzech agencji kosmicznych: amerykańskiej NASA, europejskiej ESA i włoskiej ASI. Sonda została wystrzelona w październiku 1997 roku. W lipcu 2004 Cassini stał się pierwszym sztucznym satelitą Saturna, a odłączony od sondy próbnik Huygens w styczniu 2005 wylądował na powierzchni Tytana.

    Hipotetyczna łukowa fala uderzeniowa[ | edytuj kod]

    Łukowa fala uderzeniowa wokół gwiazdy LL Orionis

    Przez około 25 lat naukowcy uznawali, że ruch heliosfery w lokalnym ośrodku międzygwiazdowym jest dostatecznie szybki, aby spowodować powstanie przed nią fali uderzeniowej w plazmie tworzącej ośrodek międzygwiazdowy. Podejrzewano, że znajduje się ona ok. 230 au od Słońca. Według jednej z hipotez, pomiędzy heliopauzą a łukową falą uderzeniową miał tworzyć się obszar wypełniony gorącym wodorem.

    Fala stojąca – fala, której grzbiety i doliny nie przemieszczają się. Fala stojąca powstaje na skutek interferencji dwóch takich samych fal poruszających się w przeciwnych kierunkach. Zwykle efekt ten powstaje np. poprzez nałożenie na falę biegnącą fali odbitej.Płaszcz Układu Słonecznego (ang. heliosheath) – część heliosfery pomiędzy szokiem końcowym a heliopauzą. Jest to obszar, w którym wiatr słoneczny wieje z prędkościami poddźwiękowymi. Otacza cały Układ Słoneczny oprócz hipotetycznego obłoku Oorta.

    Weryfikacja tej i innych hipotez jest celem badań sondy IBEX, mającej sporządzić mapę heliosfery z orbity okołoziemskiej. Jej obserwacje wykazały, że naszej heliosferze nie towarzyszy łukowa fala uderzeniowa. Ruch Słońca względem lokalnego ośrodka międzygwiezdnego tworzy w nim zafalowanie, analogicznie do fali czołowej przed łodzią płynącą po wodzie, jednak nie jest dosyć szybki, żeby miała ona charakter fali uderzeniowej. Prędkość heliosfery względem Lokalnego Obłoku Międzygwiazdowego to 80 tysięcy km/h, a nie 95 tysięcy km/h, jak dotychczas oceniano, co przekłada się na o 25% mniejsze ciśnienie wywierane na granice heliosfery. Powstanie łukowej fali uderzeniowej dodatkowo utrudnia większe niż wcześniej zakładano natężenie pola magnetycznego w ośrodku międzygwiezdnym.

    Promieniowanie kosmiczne – promieniowanie złożone, zarówno korpuskularne jak i elektromagnetyczne, docierające do Ziemi z otaczającej ją przestrzeni kosmicznej. Korpuskularna część promieniowania składa się głównie z protonów (90% cząstek), cząstek alfa (9%), elektronów (ok 1%) i nielicznych cięższych jąder. Promieniowanie docierające bezpośrednio z przestrzeni kosmicznej nazywamy promieniowaniem kosmicznym pierwotnym. Cząstki docierające do Ziemi w wyniku reakcji promieniowania kosmicznego pierwotnego z jądrami atomów gazów atmosferycznych, to promieniowanie wtórne.Library of Congress Control Number (LCCN) – numer nadawany elementom skatalogowanym przez Bibliotekę Kongresu wykorzystywany przez amerykańskie biblioteki do wyszukiwania rekordów bibliograficznych w bazach danych i zamawiania kart katalogowych w Bibliotece Kongresu lub u innych komercyjnych dostawców.

    Łukowe fale uderzeniowe zaobserwowano natomiast w pobliżu kilku innych gwiazd, m.in. Miry Ceti, R Hydrae i LL Orionis w Wielkiej Mgławicy w Orionie.

    Podstrony: [1] 2 [3]



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Warkocz kometarny – strumień gazów i pyłu wydobywający się z komety pod wpływem oddziaływania wiatru słonecznego. Z uwagi na różnorodność wydobywających się z komety substancji, posiada ona dwa odrębne warkocze - gazowy oraz pyłowy, z których każdy skierowany jest w innym kierunku.
    Droga Mleczna – galaktyka spiralna z poprzeczką, w której znajduje się m.in. nasz Układ Słoneczny. Droga Mleczna nazywana jest też po prostu Galaktyką. Ale wtedy dla odróżnienia od innych galaktyk pisana wielką literą "G". Zawiera od 100 (według starszych szacunków) do 400 miliardów (według nowszych szacunków) gwiazd. Ma średnicę około 100 000 lat świetlnych i grubość ok. 1000 lat świetlnych.
    Voyager 1 (pol. Podróżnik 1) – bezzałogowa sonda kosmiczna NASA, wystrzelona 5 września 1977 roku z Przylądka Canaveral na Florydzie. Na początku 2013 r. sondę dzieliła od Ziemi odległość około 123 j.a. i była ona najdalszym i ciągle działającym obiektem wysłanym w przestrzeń kosmiczną przez człowieka. Sygnał wysłany przez sondę w kierunku anten Deep Space Network potrzebował ponad 17 godzin na przebycie tej drogi. We wrześniu 2013 roku oficjalnie potwierdzono, że Voyager 1, jako pierwsza sonda wykonana przez człowieka, znalazł się w przestrzeni międzygwiezdnej.
    Plazma – zjonizowana materia o stanie skupienia przypominającym gaz, w którym znaczna część cząstek jest naładowana elektrycznie. Mimo że plazma zawiera swobodne cząstki naładowane, to w skali makroskopowej jest elektrycznie obojętna.
    Układ Słoneczny – układ planetarny składający się ze Słońca i powiązanych z nim grawitacyjnie ciał niebieskich. Ciała te to osiem planet, ponad 160 znanych księżyców planet, pięć znanych (a prawdopodobnie kilkadziesiąt) planet karłowatych i miliardy (a być może nawet biliony) małych ciał Układu Słonecznego, do których zalicza się planetoidy, komety, meteoroidy i pył międzyplanetarny.
    Wiatr słoneczny – strumień cząstek wypływających ze Słońca, składający się przede wszystkim z protonów i elektronów o dużej energii. Protony spokojnej fazy wiatru mają energię około 0,5 keV, zaś podczas rozbłysków rejestrowane są cząstki o energii do 1 GeV. Rozchodzą się one promieniście we wszystkich kierunkach. Badania sondy Ulysses wykazały, że w płaszczyźnie słonecznego równika prędkość wiatru jest średnio ponad dwukrotnie mniejsza, niż na szerokościach heliograficznych obszaru polarnego. Podczas szczytu aktywności słonecznej, gdy zanikają polarne dziury koronalne, prędkość wiatru emitowanego w kierunku bliskim osi obrotu Słońca zmniejsza się.
    Ośrodek międzygwiazdowy (interstellar medium, ISM) – ośrodek składający się z materii międzygwiazdowej (materii nieskupionej w gwiazdach, składającej się głównie z gazu i pyłu), ale także z innych form energii takich jak neutrina i promieniowanie elektromagnetyczne (międzygwiazdowe pole promieniowania, interstellar radiation field), zawartych w przestrzeni pomiędzy gwiazdami w galaktyce. Ośrodek międzygwiazdowy nie jest jednorodny; obserwowane są zagęszczenia materii zwane obłokami międzygwiazdowymi.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.024 sek.