Озонные дыры и гибель человечества

Все характеристики солнечного ветра, то есть корпускулярного излучения Солнца, могут изменяться в 10 — 100 раз, в зависимости от процессов, происходящих в солнечной атмосфере, фотосфере и конвективной зоне.

Так же как солнечная плазма в различных образованиях (солнечных пятнах, факелах, факельных площадках, волокнах и протуберанцах, корональных конденсациях), солнечный ветер находится в магнитном поле, пронизывающем межпланетное пространство и представляющем собой продолжение магнитного поля Солнца.

Кроме локальных магнитных полей активных областей Солнца у него, как и у Земли, имеется общее магнитное поле. Это поле в сотни и тысячи раз меньше локальных полей солнечных пятен и составляет всего около 1 гаусса (Гс), что лишь в 2 раза больше магнитного поля Земли. Тем не менее общим магнитным полем Солнца нельзя пренебрегать: оно играет важную роль в процессах, посредством которых солнечное корпускулярное излучение действует на Землю и околоземное пространство.

Силовые линии солнечного магнитного диполя выходят из северного полушария и входят в южное, как это показано на рис. 43. В экваториальной плоскости силовые линии очень сильно вытянуты в направлении от Солнца. Здесь образуется экваториальный нейтральный (в смысле магнитного поля) токовый слой. Он располагается не строго в экваториальной плоскости, а так, как это показано на рис. 43. Земля при своем движении вокруг Солнца проходит то выше, то ниже нейтрального токового слоя.

_{Рис. 43. Силовые линии магнитного поля и нейтральный слой.}

Когда она находится выше, на ее орбите силовые линии направлены от Солнца к Земле. Когда же она проходит ниже токового слоя, они направлены к Солнцу. Следовательно, орбита Земли проходит участки, в которых межпланетное магнитное поле направлено попеременно то от Солнца, то к нему, иначе говоря, имеет секторную структуру. Те сектора, в пределах которых магнитное поле направлено к Солнцу, называются отрицательными и обозначаются знаком «-». Сектора с магнитным полем, направленным от Солнца, называют положительными и обозначают знаком «+».

За счет того, что Солнце вращается вокруг собственной оси, силовые линии его магнитного поля закручиваются и принимают форму спиралей Архимеда. Поэтому кроме радиальной составляющей межпланетного магнитного поля имеется и азимутальная составляющая. На рис. 44 показана секторная структура межпланетного магнитного поля по данным измерений на ИСЗ. Естественно, имеется и третья компонента вектора напряженности магнитного поля. Она направлена или вверх, или вниз относительно нейтрального токового слоя. Секторная структура межпланетного магнитного поля сохраняется практически неизменной продолжительное время. Она «жестко» связана с Солнцем. Может наблюдаться от 3 до 6 секторов.

_{Рис. 44. Секторная структура межпланетного магнитного поля по данным измерений на ИСЗ.}

В межпланетном пространстве кроме частиц солнечного ветра постоянно присутствуют галактические космические лучи. Эти заряженные частицы имеют энергии на много порядков больше, чем энергия частиц солнечного ветра. Правда, частиц, из которых состоят галактические космические лучи, очень немного, в десятки миллионов раз меньше, чем частиц солнечного ветра. Галактические космические лучи значительно слабее влияют на процессы в околоземном пространстве, чем потоки заряженных частиц от Солнца. Тем не менее в определенных случаях учитывать их влияние необходимо.

Высокоэнергичные протоны, выбрасываемые из Солнца во время вспышек, называемые солнечными космическими лучами, существуют в течение нескольких часов. Но их энергия на орбите Земли в десять тысяч раз больше энергии галактических космических лучей. Хотя солнечные космические лучи не оказывают влияния на свойства межпланетной среды, они вызывают определенные изменения в свойствах околоземного пространства, в частности, под их действием нарушается коротковолновая связь в полярных областях и уменьшается плотность озонного слоя в атмосфере Земли.

МЕЖПЛАНЕТНАЯ СРЕДА

Солнечная корона простирается на большое расстояние от Солнца. Ее температура достигает миллионов градусов. Поэтому газ, составляющий ее, непрерывно расширяется и заполняет межпланетное пространство. Иногда этот процесс сравнивают с испарением кипящей воды, хотя аналогия здесь далеко не полная. Разница прежде всего в том, что частицы, движущиеся из солнечной короны в межпланетное пространство, являются электрически заряженными (в большинстве своем). Кроме того, они движутся в магнитном поле, силовые линии прикреплены к определенным областям Солнца и пронизывают практически все межпланетное пространство. Таким образом, покидающие солнечную корону заряженные частицы (электроны, протоны, ядра гелия и ионы других химических элементов) представляют собой плазму, помещенную в магнитное поле.