Космическая физика , также известная как солнечно-земная физика , - это изучение плазмы, которая естественным образом возникает в верхних слоях атмосферы Земли ( аэрономия ) и в Солнечной системе . Как таковой, она включает в себя далеко идущий ряд вопросов, такие как гелиофизике , который включает в области физики Солнца на Солнце : в солнечном ветре , планетарные магнитосферы и ионосферы , сияний , космические лучи и синхротронное излучение . Космическая физика - фундаментальная часть изучениякосмическая погода и имеет важное значение не только для понимания Вселенной, но и для практической повседневной жизни, включая работу спутников связи и метеорологических спутников .
Космическая физика отличается от астрофизической плазмы и области астрофизики , изучающей аналогичные плазменные явления за пределами Солнечной системы. Космическая физика использует измерения на месте с высотных ракет и космических аппаратов [1], в отличие от астрофизической плазмы, которая опирается на теоретические выводы и астрономические наблюдения.
История [ править ]
Космическую физику можно проследить до китайцев, которые открыли принцип работы компаса , но не понимали, как он работает. В течение 16 - го века, в Де Magnete , Уильям Гилберт дал первое описание магнитного поля Земли , показывая , что сама Земля является большим магнитом, который объяснил , почему стрелка компаса точки на север. Отклонения магнитного склонения стрелки компаса регистрировались на навигационных картах, а подробное исследование склонения около Лондона часовщиком Джорджем Грэмом привело к открытию нерегулярных магнитных флуктуаций, которые мы теперь называем магнитными бурями, названными так Александром фон Гумбольдтом . Гаусс иУильям Вебер провел очень тщательные измерения магнитного поля Земли, которые показали систематические вариации и случайные колебания. Это предполагало, что Земля не была изолированным телом, а находилась под влиянием внешних сил, особенно от Солнца и появления солнечных пятен . Связь между отдельными полярными сияниями и сопутствующими геомагнитными возмущениями была замечена Андерсом Цельсием и Улофом Петером Хиортером в 1747 году. В 1860 году Элиас Лумис (1811–1889) показал, что наибольшая частота сияний наблюдается внутри овала 20-25 градусов вокруг магнитный полюс. В 1881 году Герман Фриц опубликовал карту «изохазм» или линий постоянного магнитного поля.
В конце 1870-х годов Анри Беккерель предложил первое физическое объяснение зарегистрированных статистических корреляций: солнечные пятна должны быть источником быстрых протонов. Магнитное поле Земли направляет их к полюсам. В начале двадцатого века эти идеи привели Кристиана Биркеланда к созданию тереллы или лабораторного устройства, которое имитирует магнитное поле Земли в вакуумной камере и которое использует электронно-лучевую трубку для моделирования энергичных частиц, составляющих солнечный ветер. Началась формулировка теории о взаимодействии магнитного поля Земли и солнечного ветра.
Однако всерьез космическая физика не началась до первых измерений на месте в начале 1950-х годов, когда группа во главе с Ван Алленом запустила первые ракеты на высоту около 110 км. В 1958 году счетчик Гейгера на борту первого американского спутника Explorer 1 обнаружил радиационные пояса Земли, позже названные поясами Ван Аллена . Граница между магнитным полем Земли и межпланетным пространством была изучена Explorer 10 . Космические корабли будущего будут выходить за пределы околоземной орбиты и гораздо более подробно изучать состав и структуру солнечного ветра. К ним относятся WIND (космический корабль) , (1994), Advanced Composition Explorer (ACE), Ulysses ,Interstellar Boundary Explorer (IBEX) в 2008 году и Parker Solar Probe . Другие космические аппараты будут изучать Солнце, такие как STEREO и Солнечная и гелиосферная обсерватория (SOHO).
См. Также [ править ]
- Космическая среда
- Невесомость
- Влияние космического полета на организм человека
Ссылки [ править ]
- ^ "Учебник космической физики" . 2006-11-26. Архивировано из оригинала 18 декабря 2008 года . Проверено 31 декабря 2008 .
- Калленроде, Мэй-Бритт (2004). Космическая физика: введение в плазму и частицы в гелиосфере и магнитосфере . Springer. ISBN 978-3-540-20617-0.
- Гомбози, Тамас (1998). Физика космической среды . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-59264-2.
Внешние ссылки [ править ]
- СМИ, связанные с космической физикой, на Викискладе?
