L'atmosfera terrestre è composta da diverse partiavere una composizione diversa. La stratosfera, l'esosfera, la troposfera, la ionosfera e altri strati proteggono tutta la vita sul pianeta dalle dure radiazioni cosmiche. Non tutti hanno abbastanza ossigeno per respirare. Ma ognuno svolge le sue funzioni. Ad esempio, la ionosfera è lo strato più alto dell'atmosfera, situato sopra i 50 chilometri. È così chiamato a causa dell'elevato numero di ioni generati a causa dell'esposizione alla radiazione solare. Detengono la maggior parte delle radiazioni cosmiche.
Ionosfera: composizione
Questo strato dell'atmosfera è costituito da una miscela di gas.Ce ne sono pochissimi, quindi parlano di aria molto sottile a quell'altezza. Ecco perché i voli in questo posto sono impossibili. La maggior parte della ionosfera terrestre contiene azoto neutro e atomi di ossigeno. Ma la sua composizione principale è un plasma di quasineutral, in cui il numero di particelle caricate positivamente è approssimativamente uguale al numero di quelle caricate negativamente. Tali ioni diventano sempre più lontani dalla Terra. Pertanto, la ionosfera è talvolta chiamata il guscio di plasma della Terra.
La composizione principale della ionosfera da 50 a 100 chilometri sopra la superficie della Terra è ossigeno, azoto e sodio. Ma dopo 100 km, l'idrogeno e l'elio iniziano a dominare.
Spiegazione del nome
La ionosfera è uno strato dell'atmosfera, così chiamatoa causa dell'elevato grado di ionizzazione. La sua fonte è raggi X e raggi ultravioletti. Gli ioni sono elettroni caricati negativamente. Nella ionosfera la loro concentrazione è molto alta. Il livello di ioni è leggermente influenzato dalla magnetosfera terrestre. Ma il numero di elettroni ionizzati aumenta il più delle volte durante i flare sul Sole, così come a causa del passaggio di vari corpi cosmici, come le particelle meteoritiche, oltre la Terra. Di notte, quando non c'è radiazione solare, i raggi cosmici galattici influenzano il livello di ionizzazione.
Le fiammate del sole portano al fatto che sulla terradirige un flusso di particelle elementari - protoni, elettroni. Influenzano tutti gli strati dell'atmosfera terrestre. Ma la maggior parte della radiazione forte viene ritardata nella ionosfera. Questo aumenta notevolmente la sua ionizzazione.
Studio della ionosfera
Questo strato dell'atmosfera è stato scoperto all'inizio del XXscienziati del secolo E. Appleton, M. Barnet, G. Breit e M. Tyuv. Hanno scoperto che a un'altitudine dopo 50 chilometri c'è uno strato di gas che riflette le onde radio. Ha iniziato a guardarlo. Si è constatato che la ionosfera è costantemente diversa. Anche durante il giorno, la sua composizione e altre caratteristiche cambiano. Quantità diverse di gas dipendono anche dall'altezza. Pertanto, la ionosfera è stata divisa in tre strati.
Ma un'immagine completa delle caratteristiche di questoParte dell'atmosfera dell'umanità potrebbe arrivare solo nella seconda metà del 20 ° secolo. Lo abbiamo studiato da stazioni ionosferiche a terra. Poi hanno iniziato a esplorarlo dall'interno. Primo razzo, poi i satelliti salirono nell'atmosfera superiore. E le persone sono state in grado di capire cos'è la ionosfera. La sua composizione è stata studiata attraverso l'uso di razzi spettrometrici di massa. Inoltre ha reso possibile misurare altri parametri:
- temperatura;
- concentrazione di ioni;
- conduttività elettrica;
- fonti di ionizzazione;
- caratteristiche della radiazione solare dura.
Anche la ionosfera viene esaminata usando metodi radio.- studio delle onde radio riflesse. E recentemente, i satelliti a bordo hanno stazioni e sonde che esplorano la ionosfera dall'alto. Questo ci ha permesso di formare un'idea del suo strato più alto, inaccessibile per lo studio dalla Terra.
Strati della ionosfera
Questa parte dell'atmosfera è anche eterogenea. Distingue tre strati con diversi gradi di ionizzazione e densità del gas.
- Nel livello più basso, che si estende a 90chilometri, la ionizzazione è la più bassa. L'aria qui è ionizzata sotto l'influenza delle tempeste magnetiche della Terra, così come con l'aiuto dei raggi X del sole. Pertanto, di notte, la ionizzazione diminuisce ancora di più qui.
- Il secondo strato va da 90 a 120 chilometri.È caratterizzato da una densità ionica media, che aumenta notevolmente durante il giorno sotto l'influenza della radiazione solare. Le onde radio medie e corte si riflettono in questo livello. Questa parte della ionosfera è anche chiamata strato di Kennelly-Heaviside, che per primo lo ha studiato.
- Il resto della ionosfera sopra 130 chilometrifa il terzo strato. Il livello massimo di ionizzazione qui è osservato ad un'altitudine di circa 200 chilometri. Questo strato consente di trasmettere emissioni radio a onde corte su lunghe distanze. Il fisico inglese Appleton ha aperto questo livello.
Qual è lo strato di ozono
Sotto la ionosfera c'è lo strato di ozono.Protegge la Terra dagli effetti dannosi dei raggi ultravioletti e dalla perdita di calore. Gli scienziati hanno dimostrato che l'ozono fa bene a tutti gli esseri viventi. Una diminuzione del numero o la completa assenza di un impatto negativo sulla salute delle persone. I buchi di ozono scoperti alla fine del XX secolo causano un aumento del numero di tumori. Alcuni scienziati associano tali processi non con le emissioni di gas dalla superficie della Terra, ma con la distruzione degli strati ionizzati superiori dell'atmosfera, che ha iniziato a trasmettere radiazioni ultraviolette dannose.
Influenza della ionosfera sulla radio
Alto grado di ionizzazione dell'aria in questo stratol'atmosfera può influenzare le comunicazioni radio. Le particelle caricate negativamente, muovendosi in modo irregolare, possono cambiare la direzione delle onde radio e persino assorbire la loro energia. Di conseguenza, ci sono forti interferenze, scomparsa temporanea delle comunicazioni radio o, al contrario, aumento della probabilità di stazioni radio lontane.
Gli scienziati hanno dimostrato che è la ionosferastrato dell'atmosfera, che rende possibile la propagazione delle onde radio. È successo così che grazie a queste onde, questo strato è stato scoperto negli anni '20 del 20 ° secolo.
Для более точной передачи радиоволн на дальние le distanze devono essere trovate nella ionosfera del punto di rifrazione, riflettendo da dove cadono esattamente nel posto giusto. Il problema è che parte dell'energia viene assorbita da ioni con carica negativa. Questo è collegato al fenomeno quando le onde lunghe si attenuano rapidamente nella ionosfera, e quelle corte sono meglio trasmesse. Inoltre, le comunicazioni radio si deteriorano durante le tempeste magnetiche, in cui la ionizzazione diminuisce.
Distruzione ionosferica
Tutti sanno perché la Terra ha bisogno di un'atmosfera.La ionosfera è il suo strato, che protegge gli strati rimanenti dalla radiazione cosmica dura. Pertanto, è molto importante che la sua composizione sia mantenuta a un livello normale. Ma l'attività umana negli ultimi anni porta al fatto che questo strato di atmosfera inizia a collassare. Ad esempio, quando viene lanciato il laboratorio spaziale Skaleb, un'enorme quantità di idrogeno viene rilasciata nella ionosfera.
Altri booster influenzano la composizione non meno.l'atmosfera. Lo Space Shuttle emette quando brucia una grande quantità di cloro, monossido di carbonio, ossido di alluminio, idrogeno. A PH "Energia" - un sacco di ossido nitrico. Tutto ciò distrugge attivamente gli strati della ionosfera e porta a una diminuzione della quantità di ozono. I resti di combustibile per lungo tempo si accumulano nell'atmosfera superiore. Soprattutto molti contengono la stratosfera. La ionosfera è molto sensibile ai cambiamenti nella sua composizione, quindi gli ioni vengono rapidamente distrutti.
Si scopre che quando si lancia il veicolo spazialelungo l'intero percorso del loro volo si forma un corridoio, il cosiddetto buco ionosferico. A questo punto, i raggi cosmici possono penetrare nell'atmosfera e raggiungere la superficie terrestre, influenzando negativamente tutti gli organismi viventi.
Aurora boreale
La ionosfera è un luogo in cui taleun fenomeno sorprendente come l'aurora boreale. Sorge sotto l'influenza delle radiazioni dallo spazio. Quando le particelle cosmiche cariche che si muovono verso la Terra entrano negli strati superiori della ionosfera, si verifica un disturbo degli ioni, che viene percepito dal basso come un bagliore iridescente. In realtà, questo processo è la neutralizzazione nella ionosfera dei vortici di particelle cariche provenienti dal Sole. Se non fosse per questo strato, il "vento solare" distruggerebbe tutta la vita sulla Terra.
