Солнечная радиация и солнечный ветер

Солнце излучает энергию, которая составляет 3,88•10²⁶ Вт, на Землю поступает одна двухмиллиардная часть всего солнечного излучения. В центре Солнца излучаются гамма- лучи. Затем они трансформируются в рентгеновские. Максимум излучения Солнца приходится на световой диапазон волн (желтую часть спектра).
Солнце излучает два основных потока энергии – электромагнитное (солнечная радиация) и корпускулярное (солнечный ветер) изучение.

Тепловое поле поверхности планет Солнечной системы создается солнечной радиацией. Электромагнитное излучение распространяется со скоростью света и за 8,4 мин. достигает поверхности Земли. В спектре излучения выделяют невидимую ультрафиолетовую радиацию (около 7%), видимую световую радиацию (47%), невидимую инфракрасную радиацию (около 46%). Доля самых коротких волн и радиоволн составляет менее 1% излучения. На верхнюю границу атмосферы подходит определенное количество солнечной радиации. Эта величина называется солнечной постоянной.

Корпускулярное излучение – истечение плазмы солнечной короны в межпланетное пространство, представляющее собой поток заряженных частиц (электронов и протонов), идущий от Солнца. Скорость его до 1500- 3000 км/с. ( у поверхности Земли 400 км/с.), число частиц – несколько десятков в 1 см3. Поток заряженных частиц достигает магнитосферы за несколько суток. Магнитное поле Земли задерживает корпускулярное излучение и заряженные частицы начинают двигаться по магнитным силовым линиям.

В пик солнечной активности плотность потока заряженных частиц возрастает. Подходя к магнитосфере, поток увеличивает ее напряженность, на Земле начинаются магнитные бури.

Уже давно известно, что магнитное поле Земли влияет на нервную и кровеносную системы человека. Его воздействие тормозит условные и безусловные рефлексы, меняет состав крови. Это воздействие осуществляется через свойства водных растворов (человек на 70% состоит из воды). Обнаружено, что намагниченная вода дает меньше накипи, иначе поглощает свет, прорастание политых такой водой семян происходит быстрее. В периоды солнечной активности происходит резкое изменение намагниченности воды, следовательно, магнитная буря вызывает изменение поведения всего живого, начиная с человека и кончая микробом. В периоды солнечной активности возрастает количество войн, несчастных случаев, появляются эпидемии холеры и чумы.

В это- же время активизируются тектонические движения, начинаются извержения вулканов. В атмосфере возрастает количество атмосферных вихрей – циклонов, усиливаются грозы.

Всё вышесказанное доказывает, что прогноз наступления магнитных бурь очень важен и может помочь избежать многих негативных последствий бури как на здоровье человека, так и на приборы, механизмы и другие техногенные объекты. Проблему взаимодействия излучений Земли и Солнца изучает наука гелиобиология. Одним из основоположников науки был советский ученый А. Л. Чижевский (1976).

Наиболее ярким и впечатляющим проявлением бомбардировки атмосферы солнечными частицами, которое можно видеть невооружённым глазом, являются полярные сияния. Это свечение верхних слоев атмосферы, вызванное ионизацией газов на высоте от 90 до 1000 км. Наблюдаются полярные сияния чаще в высоких широтах Земли.

Весной и осенью, в месяцы, когда в южных широтах Земли эклиптика после захода Солнца или перед его восходом очень высоко поднимается над горизонтом, в безлунную ночь можно наблюдать зодиакальный свет. Он представляет собой светлый треугольник, вытянутый вдоль эклиптики и расширяющийся в сторону Солнца. Яркость его постепенно падает с увеличением расстояния от Солнца (элонгации). При элонгации в 90- 100° зодиакальный свет почти невозможно различить, и только при очень темном небе удается иногда заметить зодиакальную полосу – небольшое увеличение яркости неба вдоль эклиптики.
При элонгации в 180°, в области неба, противоположной Солнцу («антисолнечная» область), яркость зодиакальной полосы несколько возрастает, и здесь можно заметить небольшое туманное пятно диаметром около десяти градусов. Оно называется противосиянием.
Зодиакальный свет и противосияние представляют собой эффект рассеяния солнечного излучения межпланетной пылевой материей, подавляющее большинство частиц которой имеет размеры в несколько микрон. Возможно, что эти пылевые частицы возникают в результате разрушения астероидов и комет и постепенного дробления их остатков. Межпланетная пыль образует облако, уплощенное к эклиптике. Некоторые исследователи предполагали еще недавно, что в межпланетном пространстве, кроме пылевой материи, имеется ионизованный газ с концентрацией ионов около 103 см-3. В этом случае зодиакальный свет можно было бы частично объяснить рассеянием на электронах (как в солнечной короне). При рассеянии на электронах должна быть сильная поляризация, и зодиакальный свет действительно поляризован. Однако прямые эксперименты, проведенные с помощью ионных ловушек, установленных на советских космических ракетах, показали, что концентрация ионизованного газа в межпланетном пространстве не может превышать 100 см-3 по крайней мере в отсутствие сильных корпускулярных потоков. По- видимому, в обычных условиях рассеяние на электронах не дает заметного вклада в зодиакальный свет, и наблюдаемая поляризация возникает при рассеянии на межпланетных пылинках. Отмечалось, однако, что яркость зодиакального света иногда увеличивается после сильных солнечных вспышек. Это увеличение может быть связано с рассеянием солнечного излучения на электронах корпускулярных потоков.