האטמוספרה של כדור הארץ מורכבת מכמה חלקיםבעל הרכב שונה. הסטרטוספירה, האקספירה, הטרופוספירה, היונוספרה ושכבות אחרות מגנות על כל החיים על פני כדור הארץ מקרינה קוסמית קשה. לא לכולם יש מספיק חמצן 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 שנוצר עקב חשיפה לקרינה סולארית. הם מעכבים את מרבית הקרינה הקוסמית.
יונוספרה: קומפוזיציה
שכבה זו של האטמוספירה מורכבת מתערובת של גזים.יש שם מעט מאוד, אז הם מדברים על אוויר דק מאוד בגובה כזה. לכן הטיסות במקום הזה הן בלתי אפשריות. רוב יונוספרה של כדור הארץ מכיל אטומי חנקן נייטרליים נייטרליים. אבל ההרכב העיקרי שלו הוא פלזמה quasineutral, שבו מספר חלקיקים טעונים חיובי שווה בערך למספר אלה טעונה שלילית. 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.
הסבר על השם
היונוספירה היא שכבה של האטמוספרה, כך נקראבשל רמה גבוהה של יינון. המקור שלה הוא קרני רנטגן ואור שמש אולטרה סגול. יונים הם טעונים שלילית אלקטרונים. ב יונוספירה הריכוז שלהם הוא גבוה מאוד. רמת היונים מושפעת מעט מן המגנטוספירה של כדור הארץ. אך מספר האלקטרונים המיוננים עולה לעתים קרובות במהלך התפרצויות השמש, וגם בשל מעבר של גופים קוסמיים שונים, כגון חלקיקים מטאוריטיים, מעבר לכדור הארץ. בלילה, כאשר אין קרינה סולארית, קרינה קוסמית גלקטית להשפיע על רמת יינון.
התלקחויות על השמש להוביל את העובדה כי על כדור הארץמכוון זרם של חלקיקים בסיסיים - פרוטונים, אלקטרונים. הם משפיעים על כל שכבות האטמוספירה של כדור הארץ. אבל רוב הקרינה קשה מתעכב יונוספירה. זה מגדיל באופן דרמטי את יינון.
עיון ביונוספירה
שכבה זו של האטמוספירה התגלתה בתחילת שנות ה -20מדענים מהמאה ה 'אפלטון, מ' ברנט, ג 'ברייט ומ' טיוב. הם מצאו כי בגובה של 50 ק"מ יש שכבה של גזים המשקפים גלי רדיו. התחלתי לראות אותו. נמצא כי יונוספירה שונה כל הזמן. גם במהלך היום, הרכבו ומאפיינים אחרים משתנים. כמויות שונות של גזים גם בהתאם לגובה. לכן, היונוספרה חולקה לשלוש שכבות.
אבל תמונה מלאה של התכונות של זהחלק מאווירה של האנושות יכול רק להגיע במחצית השנייה של המאה ה -20. למדנו אותה מתחנות יונוספריות קרקעיות. ואז הם החלו לחקור אותו מבפנים. רקטה ראשונה, אחר כך טיפסו לוויינים לאוויר העליון. ואנשים היו מסוגלים להבין מה יונוספירה. הרכבו נחקרו באמצעות שימוש בטילי ספקטרומטר מסה. היא גם אפשרה למדוד פרמטרים אחרים:
- טמפרטורה;
- ריכוז יון;
- מוליכות חשמלית;
- מקורות יינון;
- תכונות של קרינה סולארית קשה.
היוניוספירה נבדקת גם בשיטות רדיו.- מחקר של גלי רדיו משתקף. ולאחרונה, לוויינים על הלוח יש תחנות בדיקות לחקור את היונוספירה מלמעלה. זה איפשר לנו ליצור רעיון של השכבה העליונה שלה, נגיש ללימוד מכדור הארץ.
שכבות של היונוספירה
חלק זה של האטמוספירה הוא גם הטרוגני. הוא מבדיל שלוש שכבות עם מעלות שונות של יינון וצפיפות הגז.
- בשכבה התחתונה, המשתרע על 90ק"מ, יינון הוא הנמוך ביותר. האוויר כאן הוא מיונן תחת השפעת הסופות המגנטיות של כדור הארץ, כמו גם בעזרת צילומי רנטגן של השמש. לכן, בלילה, יינון יורד עוד יותר כאן.
- השכבה השנייה נע בין 90 ל -120 ק"מ.הוא מאופיין על ידי צפיפות יון ממוצע, אשר גדל מאוד במהלך היום תחת השפעת קרינה סולארית. גלי רדיו בינוניים וקצרים משתקפים בשכבה זו. חלק זה של יונוספרה נקרא גם שכבת Kennelly-Heaviside, אשר הראשון בחן אותו.
- שאר היונוספירה מעל 130 ק"מעושה את השכבה השלישית. הרמה המקסימלית של יינון כאן הוא ציין בגובה של כ 200 ק"מ. שכבה זו מאפשרת להעביר פליטת גלי רדיו קצרים על פני מרחקים ארוכים. הפיזיקאי האנגלי אפלטון פתח את השכבה הזאת.
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 טוב לכל היצורים החיים. ירידה במספר שלה או היעדר מוחלט של השפעה שלילית על בריאותם של אנשים. חורי האוזון שהתגלו בסוף המאה ה -20 גורמים לעליה במספר מקרי הסרטן. חלק מהמדענים מקשרים תהליכים אלה לא עם פליטות של גזים מפני כדור הארץ, אלא עם הרס השכבות העליונות המיונן של האטמוספירה, שהחלו לשדר קרינה אולטרה-סגולה מזיקה.
השפעת היונוספרה על תקשורת רדיו
רמה גבוהה של יינון אוויר בשכבה זוהאווירה יכולה להשפיע על התקשורת הרדיו. חלקיקים טעונים שלילי, נע באופן סדיר, יכול לשנות את הכיוון של גלי רדיו ואפילו לספוג את האנרגיה שלהם. כתוצאה מכך, יש הפרעה חזקה, היעלמות זמנית של תקשורת רדיו, או להפך, להגדיל את הסבירות של תחנות רדיו רחוקות.
מדענים הוכיחו כי זה יונוספירה כי הואשכבת האטמוספירה, המאפשרת גלי רדיו. כך קרה שבגלל גלים אלה התגלתה שכבה זו בשנות ה -20 של המאה ה -20.
עבור שידור מדויק יותר של גלי רדיו רחוקמרחקים צריך למצוא את יונוספירה של נקודת שבירה, המשקף שממנו הם נופלים בדיוק במקום הנכון. הבעיה היא כי חלק מהאנרגיה נספג על ידי יונים טעונים שלילי. זה קשור לתופעה כאשר הגלים הארוכים פוחתים במהירות באונוספירה, והקצבים מועברים טוב יותר. בנוסף, התקשורת הרדיו מתדרדרת במהלך סערות מגנטיות, שבהן יינון יורד.
יונספירה הרס
כולם יודעים למה האדמה צריכה אווירה.היוניוספירה היא שכבתה, המגינה על שכבות אחרות מקרינה קוסמית קשה. 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 SkyLeb, כמות עצומה של מימן הוא שוחרר לתוך יונוספירה.
אחרים boosters להשפיע על הרכב לא פחות.האווירה. מעבורת החלל פולטת בעת שריפת דלק כמות גדולה של כלור, חד תחמוצת הפחמן, תחמוצת אלומיניום, מימן. PH "אנרגיה" - הרבה תחמוצת החנקן. כל זה פעיל הורסת את השכבות של יונוספירה ומוביל לירידה בכמות האוזון. שרידי דלק מזה זמן רב מצטברים באטמוספירה העליונה. במיוחד הרבה מהם מכילים את הסטרטוספירה. היוניוספירה רגישה מאוד לשינויים בהרכבה, ולכן היונים נהרסים במהירות.
מסתבר שכאשר משוגרים חלליתלאורך כל מסלול הטיסה שלהם נוצר מסדרון, החור היונוספרי שנקרא. בשלב זה קרניים קוסמיות יכולות לחדור לאטמוספירה ולהגיע אל פני כדור הארץ, ולהשפיע לרעה על כל האורגניזמים החיים.
אורות צפון
היונוספרה היא מקום שכזהתופעה מדהימה כמו אורות הצפון. זה נוצר תחת השפעת קרינה מהחלל. כאשר חלקיקים קוסמיים טעונים הנעים לכדור הארץ נכנסים לשכבות העליונות של היונוספרה, מתרחשת הפרעה של יונים, הנתפסת מלמטה כזוהר ססגוני יפהפה. למעשה, תהליך זה הנו נטרול ביונוספרה של מערבולות של חלקיקים טעונים המגיעים מהשמש. אלמלא שכבה זו, "רוח השמש" הייתה הורסת את כל החיים על כדור הארץ.
