היוניוספירה היא מה? שכבות Ionospheric
האטמוספרה של כדור הארץ מורכבת מכמה חלקים,בעל הרכב שונה. סטרטוספירה, אקספירה, טרופוספירה, יונוספרה ושכבות אחרות מגנות על כל החיים על פני כדור הארץ מקרינה קוסמית קשה. לא כולם יש בחמצן הרכב שלהם כמות מספיק לנשימה. אבל כל אחד מהם מבצע את תפקידיו. לדוגמה, היונוספירה היא השכבה העליונה של האטמוספירה, הנמצאת מעל 50 ק"מ. זה נקרא כך בגלל מספר גדול של יונים נוצר עקב פעולה של קרינה סולארית. הם המעכבים את מרבית הקרינה הקוסמית.
יונוספרה: קומפוזיציה
שכבה זו של האטמוספירה מורכבת מתערובת של גזים. הם מעטים מאוד שם, כך הם אומרים על אוויר משוחרר מאוד בגובה זה. לכן טיסות במקום הזה הן בלתי אפשריות. רוב היונים של כדור הארץ מכילים אטומים נייטרליים של חנקן וחמצן. אבל ההרכב העיקרי שלו הוא פלזמה quasineutral שבו מספר חלקיקים טעונים חיובי שווה בערך לכמות של חלקיקים טעונים שלילי. יונים כאלה הופכים יותר ויותר עם המרחק מן כדור הארץ. לכן, את יונוספירה נקרא לפעמים את פגז פלזמה של כדור הארץ.
ההרכב העיקרי של היונוספירה מ 50 עד 100 ק"מ מעל פני כדור הארץ הוא חמצן, חנקן ונתרן. אבל אחרי 100 ק"מ, מימן הליום מתחילים לשלוט בו.
הסבר על השם
היוניוספירה היא שכבה של האטמוספירה, הנקראת כךבגלל דרגה גבוהה של יינון. המקור שלה הוא קרני רנטגן קרניים אולטרה סגול. יונים הם טעונים שלילית אלקטרונים. ב יונוספירה, הריכוז שלהם הוא גבוה מאוד. רמת היון מושפעת מעט מגנטוספרה של כדור הארץ. אבל כמות האלקטרונים המיוננים מתרבים לעיתים קרובות במהלך ההתלקחויות על השמש, וגם בגלל המעבר של גופים קוסמיים שונים, למשל, חלקיקי מטאוריטים, על פני כדור הארץ. בלילה, כאשר אין קרינה סולארית, רמת היינון מושפעת מקרניים קוסמיות גלקטיות.
התפרצויות על השמש להוביל את העובדה כי לכדור הארץאת זרימת החלקיקים היסודיים - פרוטונים, אלקטרונים - מכוונת. הם משפיעים על כל שכבות האטמוספירה של כדור הארץ. אבל רוב הקרינה קשה מתעכב יונוספירה. במקביל, יינון שלה עולה בחדות.
עיון ביונוספירה
שכבה זו של האטמוספירה התגלתה בתחילת המאה העשריםמדענים מהמאה ה 'אפלטון, מ' ברנט, ג 'ברייט ומ' טום. הם מצאו כי בגובה של 50 ק"מ יש שכבה של גזים המשקפים גלי רדיו. הם החלו להתבונן בו. נמצא כי יונוספירה שונה כל הזמן. גם במהלך היום, ההרכב שלה ומאפיינים אחרים משתנים. מספר שונה של גזים הם גם תלות מן הגובה. לכן, היונוספרה חולקה לשלוש שכבות.
אבל תמונה מלאה של המוזרויות של זהחלקים של האטמוספירה, האנושות היתה מסוגלת להגיע רק במחצית השנייה של המאה ה -20. למדנו את זה מתחנות ionospheric יבשתי. אחר-כך התחילו לבחון אותו מבפנים. ברקטות הראשונות, עלו לוויינים לאוויר העליון. ואנשים יכלו להבין מה היונוספירה. הרכבו נחקר באמצעות שימוש ברקטות של ספקטרומטר מסה. זה גם אפשר למדוד פרמטרים אחרים:
- טמפרטורה;
- ריכוז יון;
- מוליכות חשמלית;
- מקורות יינון;
- תכונות של קרינה סולארית קשה.
חקור את יונוספירה גם באמצעות שיטות רדיו- מחקר של גלי רדיו משתקף. ו לאחרונה לוויינים החלו לשמש, על הלוח שבו יש תחנות בדיקות לחקור את היונוספירה מלמעלה. זה אפשר ליצור רעיון של השכבה העליונה שלה, נגיש ללמוד מן כדור הארץ.
שכבות Ionospheric
חלק זה של האטמוספירה הוא גם הטרוגני. הוא מבדיל שלוש שכבות עם מעלות שונות של יינון וצפיפות הגז.
- בשכבה הנמוכה ביותר, המשתרע על 90ק"מ, יינון הוא הנמוך ביותר. האוויר כאן מיונן תחת השפעת הסופות המגנטיות של כדור הארץ, וגם בעזרת צילומי רנטגן של השמש. לכן, בלילה, יינון כאן מצטמצם עוד יותר.
- השכבה השנייה נע בין 90 ל -120 ק"מ. הוא מאופיין בצפיפות יון ממוצעת, העולה מאוד במהלך היום בהשפעת הקרינה הסולארית. בשכבה זו משתקפים גלי רדיו בינוניים וקצרים. חלק זה של יונוספירה נקרא גם שכבת-היביסייד השכבה, אשר הראשון בחן אותו.
- שאר יונוספירה הוא מעל 130 ק"מהיא השכבה השלישית. הרמה המקסימלית של יינון כאן הוא נצפה בגובה של כ 200 ק"מ. שכבה זו מאפשרת להעביר פליטת גלי רדיו קצרים על פני מרחקים ארוכים. שכבה זו נפתחה על ידי הפיזיקאי האנגלי אפלטון.
מהי שכבת האוזון?
מתחת יונוספירה היא שכבת האוזון. הוא מגן על כדור הארץ מפני ההשפעות המזיקות של קרניים אולטרה סגולות ואובדן חום. מדענים הוכיחו כי האוזון שימושי לכל היצורים החיים. צמצום מספר או היעדר מוחלט שלילי משפיע על בריאותם של אנשים. חורי האוזון, שהתגלו בסוף המאה ה -20, גורמים לעלייה במספר מקרי הסרטן. חלק מהמדענים מקשרים תהליכים אלה לא עם פליטת גזים ממשטח כדור הארץ, אלא עם השמדת השכבות העליונות של האונים, שהתחילו לשדר קרינה אולטרה-סגולה מזיקה.
השפעת יונוספרה על תקשורת רדיו
רמה גבוהה של יינון של אוויר בשכבה זוהאווירה יכולה להשפיע על תקשורת רדיו. חלקיקים טעונים שלילי, נעים באופן כאוטי, יכולים לשנות את כיוון גלי הרדיו ואפילו לספוג את האנרגיה שלהם. כתוצאה מכך, יש הפרעה חזקה, היעלמות זמנית של תקשורת רדיו, או להפך, את המגוון של תחנות רדיו מרוחקות.
מדענים הוכיחו כי זה יונוספירה - זהשכבת האטמוספירה, המאפשרת גלי רדיו. כך קרה שבגלל הגלים האלה התגלה שכבה זו בשנות העשרים.
עבור שידור מדויק יותר של גלי רדיו רחוקהמרחק חייב להימצא ביונוספירה של נקודת השבירה, המשתקפת ממנה בדיוק במקום שבו היא נחוצה. הבעיה היא גם כי חלק מהאנרגיה נספג על ידי יונים טעונים שלילי. זה קשור לתופעה שבה גלים ארוכים במהירות דעיכה יונוספירה, והם מועברים טוב יותר קצר. בנוסף, התקשורת הרדיו מתדרדרת במהלך סערות מגנטיות, שבהן יינון יורד.
הרס היוניוספירה
כולם יודעים מדוע כדור הארץ זקוק לאווירה. היוניוספירה היא שכבתה, המגינה על השכבות הנותרות מהקרינה הקוסמית הקשה. לכן, חשוב מאוד כי הרכב שלה נשמר ברמה נורמלית. אבל הפעילות האנושית בשנים האחרונות מובילה לכך ששכבה זו של האטמוספירה מתחילה להתמוטט. לדוגמה, בעת הפעלת מעבדת החלל סקיייל, כמות עצומה של מימן משוחרר לתוך יונוספירה.
כלי שיגור אחרים משפיעים על הרכבאווירה. מעבורת החלל פולטת כמות גדולה של כלור, חד תחמוצת הפחמן, תחמוצת אלומיניום, מימן בעת שריפת דלק. אנרגיית RN היא הרבה תחמוצת חנקן. כל זה פעיל הורסת את השכבות של יונוספירה ומוביל לירידה בכמות האוזון. שרידי הדלק צברו במשך זמן רב באטמוספירה העליונה. במיוחד הרבה מהם מכילים את הסטרטוספירה. היוניוספירה רגישה מאוד לשינויים בהרכב שלה, ולכן היונים נהרסים במהירות.
מתברר כי בעת שיגור החלליתלאורך המסלול כולו של הטיסה שלהם, נוצר מסדרון, מה שנקרא חור ionospheric. בשלב זה קרניים קוסמיות יכולות לחדור לאטמוספרה ולהגיע אל פני השטח של כדור הארץ, ובכך להשפיע לרעה על כל היצורים החיים.
אורות הצפון
יונוספירה היא המקום שבו כזהתופעה מדהימה, כמו האורות הצפוניים. היא מתעוררת תחת השפעת הקרינה מהחלל החיצון. כאשר החלקיקים טעונים בחלל הנעים לכדור הארץ נמצאים במרחק של השכבות העליונות של היונוספירה, ההפרעות של היונים מתרחשות, אשר תחתון נתפס זוהר ססגוני ויפה. למעשה, תהליך זה הוא נטרול של יונוספירה של מערבולות של חלקיקים טעונים הקרובים השמש. אם לא בשכבה זו, "רוח השמש" תהרוס את כל החיים על פני כדור הארץ.
