Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Күн жүйесін толтыратын материал
Material which fills the Solar System
Планетааралық орта (ПМО) немесе планетааралық кеңістік – Күн жүйесін толтыратын масса мен энергиядан тұрады, және осы арқылы планеталар, кіші планеталар, астероидтар және кометалар сияқты Күн жүйесіндегі барлық ірі денелер қозғалады. ПМО гелиопаузада тоқталады, одан тыс жұлдызаралық орта басталады. 1950 жылға дейін планетааралық кеңістік бос вакуум немесе "эфирден" тұрады деп жиі айтылған.
The interplanetary medium (IPM) or interplanetary space consists of the mass and energy which fills the Solar System, and through which all the larger Solar System bodies, such as planets, dwarf planets, asteroids, and comets, move. The IPM stops at the heliopause, outside of which the interstellar medium begins. Before 1950, interplanetary space was widely considered to either be an empty vacuum, or consisting of "aether".
Құрамы мен физикалық сипаттамалары
Планетааралық ортаға планетааралық шаң, ғарыштық сәулелер және күн желiнен келетін ыстық плазма кіреді. Планетааралық ортаның тығыздығы өте төмен, Күннен алыстықтың квадратына кері пропорционалды түрде азаяды. Ол өзгермелі, магнит өрістері және короналды масса шығарылымдары сияқты құбылыстарға тәуелді болуы мүмкін. Планетааралық ортадағы бөлшектердің тығыздығы шамамен 5-40 бөлшек/см құрайды, бірақ айтарлықтай өзгеріске ұшырайды. Жер маңында бұл көрсеткіш шамамен 5 бөлшек/см, ал кейбір жағдайларда 100 бөлшек/см-ге дейін жетеді. Өте ыстық планетааралық орта 1959 жылға дейін геофизиктер арасында екінші деңгейде болды, ол кезде Чапман 10000 К шамасындағы температураны ұсынды, бірақ экзосфераны Жер орбитасынан бақылау оның пікіріне қайшы келді. Шындығында, Фурье мен Чапманның соңғы болжамдары дұрыс болды: планетааралық орта тым сирек болғандықтан термодинамикалық тепе-теңдікке ие емес. Керісінше, әр компоненттің өзіндік температурасы бар. Күн желiнiң температурасы Чапманның бағалауларымен сәйкес келеді, ал Жер орбитасына жақын шаң бөлшектерiнiң температурасы шамамен құрайды. Жалпы алғанда, күн желiнiң температурасы Күнге дейінгі қашықтықтың кері квадратына пропорционалды түрде төмендейді.
The interplanetary medium includes interplanetary dust, cosmic rays, and hot plasma from the solar wind. The density of the interplanetary medium is very low, decreasing in inverse proportion to the square of the distance from the Sun. It is variable, and may be affected by magnetic fields and events such as coronal mass ejections. Typical particle densities in the interplanetary medium are about 5 40 particles/cm, but exhibit substantial variation. In the vicinity of the Earth, it contains about 5 particles/cm, but values as high as 100 particles/cm have been observed. A very hot interplanetary medium remained a minor position among geophysicists as late as 1959, when Chapman proposed a temperature on the order of 10000 K, but observation in Low Earth orbit of the exosphere soon contradicted his position. In fact, both Fourier and Chapman's final predictions were correct: because the interplanetary medium is so rarefied, it does not exhibit thermodynamic equilibrium. Instead, different components have different temperatures. The solar wind exhibits temperatures consistent with Chapman's estimate in cislunar space, and dust particles near Earth's orbit exhibit temperatures , averaging about In general, the solar wind temperature decreases proportional to the inverse square of the distance to the Sun;
Планетааралық орта плазма немесе иондар газы болғандықтан, ол қарапайым газ емес, плазманың қасиеттерін көрсетеді. Мысалы, ол Күннің магнит өрісін өзiмен бірге алып жүреді, электр тогын жақсы өткізеді (гелиосфералық ток қабатының пайда болуына себеп болады), планеталық магнитосферамен немесе гелиопаузамен жанасқанда плазманың қос қабаттарын құрайды және жіп тәрізді құрылымдарға ие (сондай-ақ, солтүстік сияқты құбылыстарда көрінеді). Планетааралық ортадағы плазма Жер орбитасындағы Күннің магнит өрісі күшінің бастапқы күтілгеннен 100 есе артық болуына да жауапты. Егер ғарыш вакуум болса, онда Күннің теслалық магниттік дипольдік өрісі қашықтықтың кубімен азайып, шамамен теслаға дейін төмендеуі керек едi. Алайда, спутниктік бақылаулар оның шамамен тесла шамасында 100 есе артық екенін көрсетеді. Магнитогидродинамикалық (МГД) теориясы магнит өрісінде өткізгіш сұйықтықтың (мысалы, планетааралық ортаның) қозғалысы электр тогын тудыратынын, ал олар өз кезегінде магнит өрісін жасайтынын болжайды, және осы тұрғыдан ол МГД динамосы сияқты жұмыс істейді.
Since the interplanetary medium is a plasma, or gas of ions, the interplanetary medium has the characteristics of a plasma, rather than a simple gas. For example, it carries the Sun's magnetic field with it, is highly electrically conductive (resulting in the heliospheric current sheet), forms plasma double layers where it comes into contact with a planetary magnetosphere or at the heliopause, and exhibits filamentation (such as in aurorae). The plasma in the interplanetary medium is also responsible for the strength of the Sun's magnetic field at the orbit of the Earth being over 100 times greater than originally anticipated. If space were a vacuum, then the Sun's tesla magnetic dipole field would reduce with the cube of the distance to about tesla. But satellite observations show that it is about 100 times greater at around tesla. Magnetohydrodynamic (MHD) theory predicts that the motion of a conducting fluid (e. g., the interplanetary medium) in a magnetic field induces electric currents which in turn generate magnetic fields, and in this respect it behaves like an MHD dynamo.
Планетааралық ортаның көлемі
Гелиосфераның сыртқы шеті – күн желінің ағыны мен жұлдызаралық ортаның арасындағы шекара. Бұл шекара гелиопауза деп аталады және Күннен 110-дан 160 астрономиялық бірлікке дейінгі салыстырмалы түрде анық өтетін ауысу деп саналады. Сондықтан, планетааралық орта гелиопаузаның ішіндегі шамамен шар тәрізді көлемді толтырады.
The outer edge of the heliosphere is the boundary between the flow of the solar wind and the interstellar medium. This boundary is known as the heliopause and is believed to be a fairly sharp transition of the order of 110 to 160 astronomical units from the Sun. The interplanetary medium thus fills the roughly spherical volume contained within the heliopause.
Планеталармен өзара іс-қимыл
Планетааралық ортаның планеталармен өзара әрекеттесуі олардың магнит өрістерінің болуына немесе болмауына байланысты. Ай сияқты денелерде магнит өрісі жоқ, сондықтан күн желі тікелей олардың бетіне шабуылдай алады. Миллиардтар бойы Айдың реголиті күн желінің бөлшектерін жинап келді, демек, Ай бетінен алынған тау жыныстарын зерттеу күн желін зерттеуде құнды ақпарат береді. Күн желінің жоғары энергиялы бөлшектері Ай бетіне шағылысқанда, ол рентген сәулелерінде әлсіз жарық шығарады. Жер және Юпитер сияқты өз магнит өрісіне ие планеталар, Күннің магнит өрісіне қарағанда өздерінің магнит өрісі үстемдік ететін магнит сферасымен қоршалған. Бұл күн желінің ағынын бұзып, оны магнит сферасының айналасына бағыттайды. Күн желінің материалы магнит сферасына "сүзіліп" өте алады, соның салдарынан көк шұғыла пайда болады және Ван Аллен сәулелік белдеулері иондалған материалмен толады.
How the interplanetary medium interacts with planets depends on whether they have magnetic fields or not. Bodies such as the Moon have no magnetic field and the solar wind can impact directly on their surface. Over billions of years, the lunar regolith has acted as a collector for solar wind particles, and so studies of rocks from the lunar surface can be valuable in studies of the solar wind. High energy particles from the solar wind impacting on the lunar surface also cause it to emit faintly at X ray wavelengths. Planets with their own magnetic field, such as the Earth and Jupiter, are surrounded by a magnetosphere within which their magnetic field is dominant over the Sun's. This disrupts the flow of the solar wind, which is channelled around the magnetosphere. Material from the solar wind can "leak" into the magnetosphere, causing aurorae and also populating the Van Allen radiation belts with ionised material.
Планетааралық ортаның байқалатын құбылыстары
Планетааралық орта Жерден көрінетін бірнеше оптикалық құбылыстардың себебі болып табылады. Зодиак жарығы – күн батқаннан кейін және күн шығар алдында кейде көрінетін, эклиптика бойымен созылып, көкжиекке жақын жерде ең жарқын болатын әлсіз жарықтың кең жолағы. Бұл жарқырау Жер мен Күн арасындағы планетааралық ортадағы шаң бөлшектерінен шашыраған күн сәулесінен туындайды. Айсыз қараңғы түнгі аспанда, антисолярлық нүктеге ортасталған гегенсшен сияқты құбылыс та байқалады. Зодиак жарығынан әлдеқайда әлсіз болатын бұл эффект, Жер орбитасынан тыс жердегі шаң бөлшектерінен кері шашыраған күн сәулесінен пайда болады.
The interplanetary medium is responsible for several optical phenomena visible from Earth. Zodiacal light is a broad band of faint light sometimes seen after sunset and before sunrise, stretched along the ecliptic and appearing brightest near the horizon. This glow is caused by sunlight scattered by dust particles in the interplanetary medium between Earth and the Sun. A similar phenomenon centered at the antisolar point, gegenschein is visible in a naturally dark, moonless night sky. Much fainter than zodiacal light, this effect is caused by sunlight backscattered by dust particles beyond Earth's orbit.
Тарих
"Планетааралық" термині алғаш рет 1691 жылы ғалым Роберт Бойльдің басылымда қолданылған сияқты: "Ауа планетааралық кеңістіктегі эфирден (немесе вакуумнан) өзгеше" (Бойль, Хис. Ауа). 1898 жылы американдық астроном Чарльз Август Янг: "Планетааралық кеңістік – біз жасанды түрде жасауға болатын кез келген нәрседен гөрі әлдеқайда толық вакуум" деп жазды (Чарльз Август Янг, Астрономия элементтері, 1898). Ғарыш "эфирмен" толтырылған вакуум, немесе жай ғана суық, қараңғы вакуум деп есептелуі 1950 жылдарға дейін жалғасты. 2000 жылы Тафтс университетінің астрономия профессоры Кеннет Р. Ланг былай деп жазды: "Жарты ғасыр бұрын көптеген адамдар біздің планетамызды Күнді айналып саяхаттайтын, суық, қараңғы кеңістіктегі жалғыз шар ретінде көріп жүрді". 2002 жылы Акасофу былай деді: "Планетааралық кеңістік – Күннің ара-тұра корпускулалық ағындарын шығаратын вакуум деген көзқарас Людвиг Биерман (1951, 1953) тарапынан түбегейлі өзгертілді. Ол кометаның құйрықтарын негізге алды, соның нәтижесінде Күннің өзінің атмосферасын барлық бағытта үдетілген жылдамдықпен үнемі шығарып отыратынын ұсынды" (Сюн Ичи Акасофу, Аврораның құпияларын зерттеу, 2002).
The term "interplanetary" appears to have been first used in print in 1691 by the scientist Robert Boyle: "The air is different from the æther (or vacuum) in the interplanetary spaces" Boyle Hist. Air. In 1898, American astronomer Charles Augustus Young wrote: "Inter planetary space is a vacuum, far more perfect than anything we can produce by artificial means " (The Elements of Astronomy, Charles Augustus Young, 1898). The notion that space is considered to be a vacuum filled with an "aether", or just a cold, dark vacuum continued up until the 1950s. Tufts University Professor of astronomy, Kenneth R. Lang, writing in 2000 noted, "Half a century ago, most people visualized our planet as a solitary sphere traveling in a cold, dark vacuum of space around the Sun". In 2002, Akasofu stated "The view that interplanetary space is a vacuum into which the Sun intermittently emitted corpuscular streams was changed radically by Ludwig Biermann (1951, 1953) who proposed on the basis of comet tails, that the Sun continuously blows its atmosphere out in all directions at supersonic speed" (Syun Ichi Akasofu, Exploring the Secrets of the Aurora, 2002)