Yerning magnit qalqoni

Yer Quyosh shamolini qanday toʻsib turadi va quyosh boʻroni nima qiladi

Qadamma-qadam

Yer — magnit

Yerning tashqi yadrosida qaynab turgan erigan temir magnit maydon hosil qiladi. Yer yuzasida u muzlatgich magnitidan qariyb yuz marta kuchsiz, lekin koinotga uzoqqa choʻziladi. Uning qutblari Yer aylanadigan oʻqdan taxminan 9° chetda joylashgan.

Yer markaziga boradigan yoʻlning deyarli yarmida tashqi yadro joylashgan: minglab daraja issiq suyuq temirdan iborat okean. Pastdan koʻtariladigan issiqlik uni doim chayqaltirib turadi, Yerning aylanishi esa oqimlarni spirallarga buradi. Harakatlanayotgan temir elektr toklarini olib yuradi, elektr toklari magnit maydon hosil qiladi, maydon esa toklarni saqlab turadi: milliardlab yillardan beri ishlab kelayotgan tabiiy dinamo.

Bu yerdagi chiziqlar maydon shaklini koʻrsatadi: kompas mili ular boʻylab tekislanadi. Ular Yerdan janubiy yarimsharda chiqib, shimolga yaqin joyda qaytib kiradi, shuning uchun kompas koʻrsatadigan qutb, aniqrogʻi, magnit janubiy qutbdir.

Magnit qutblar siljib yuradi va oʻrtacha har bir necha yuz ming yilda maydon agʻdariladi: shimol va janub oʻrin almashadi. Oxirgi agʻdarilish taxminan 780 000 yil oldin boʻlgan. Lava soviyotganda maydon yoʻnalishini qayd etadi, shuning uchun qadimiy togʻ jinslari har bir agʻdarilishning kundaligini saqlaydi.

Quyoshdan esuvchi shamol

Quyoshning tashqi atmosferasi, toj, uning koʻrinadigan sirtidan yuzlab marta issiqroq, shunchalik issiqki, Quyoshning tortishish kuchi uni ushlab tura olmaydi. U har tomonga koinotga oqib ketadi: bu Quyosh shamoli. Eugene Parker buni 1958-yilda bashorat qilgan, bir necha yil oʻtib kosmik apparatlar tasdiqlagan.

Shamol plazmadir: atomlari zaryadli zarralarga, asosan proton va elektronlarga parchalanib ketadigan darajada issiq gaz. U nihoyatda siyrak: bir boʻlak qand hajmidagi joyda bor-yoʻgʻi bir necha zarra boʻladi, bu laboratoriyada yaratilgan eng yaxshi vakuumdan ham boʻshroq. Shunga qaramay u hech qachon toʻxtamaydi va Quyoshning magnit maydonini butun Quyosh tizimi boʻylab olib boradi.

Zaryadli zarralar magnit maydon chiziqlarini oson kesib oʻta olmaydi; buning oʻrniga ular atrofida spiral boʻlib aylanadi. Shuning uchun Yerning maydoni shamolni sayyora atrofidan aylantirib oʻtkazadigan qalqon vazifasini bajaradi. Marsda bunday global maydon yoʻq va milliardlab yillar davomida Quyosh shamoli uning havosining katta qismini sidirib olgan.

Qalqon

Quyosh shamoli uni toʻsiq haqida ogohlantirish uchun oldinga yugurib oʻta oladigan har qanday toʻlqindan tezroq harakatlanadi. Shuning uchun u Yerni silliq aylanib oʻta olmaydi: zarba toʻlqinida birdan sekinlashib qiziydi, xuddi harakatlanayotgan qayiq oldida yigʻiladigan toʻlqin kabi.

Zarbadan oʻtgach, sekinlashgan shamol magnitopauza atrofidan oqadi, u yerda shamolning bosimi bilan Yer maydonining bosimi tenglashadi. Bu magnitosferaning, Yerning magnit pufagining chegarasi: ichkarida Yer maydoni hukmron, tashqarida esa Quyosh shamoli.

Pufak Quyoshga qaragan tomonda yassilangan, orqada esa shamol yenglik kabi uzoqqa choʻzilgan. Uning oʻlchami shamolga qarab oʻzgaradi: shamol kuchliroq essa, magnitopauza Yerga yaqinroq suriladi. Koinotda ikkala chegara ham koʻrinmaydi; bu yerda ular yorqin qatlamlar sifatida chizilgan.

Oydan ham narigi dum

Tungi tomonda Quyosh shamoli Yer maydonini uzun dumga, magnit dumga tortadi. Uning aniq uzunligini hech kim bilmaydi. Kosmik apparatlar uni Oydan ancha narida topgan va u Oygacha boʻlgan masofadan 15 marta uzoqroqqacha choʻzilishi mumkin.

Dumning oʻrtasidan plazma qatlami oʻtadi: issiq zaryadli zarralar qatlami. Uning ustida va ostida maydon chiziqlari qarama-qarshi tomonlarga qaraydi, rezina kabi tortilib, Quyosh shamoli energiyasini toʻplaydi. Ular qaytib otilganda bu energiya qutb yogʻdularini yoqadi, buni keyingi bosqichlardan biri koʻrsatadi.

Oy har oy taxminan olti kunni, toʻlin oydan uch kun oldindan uch kun keyingacha, dum ichida oʻtkazadi. U yerda u Quyosh shamolidan himoyalangan boʻladi va Yaponiyaning Kaguya apparati Yerning yuqori havosidan kelgan kislorod Oyga tushayotganini aniqlagan.

Radiatsiya kamarlari

Zaryadli zarra magnit maydon chizigʻi atrofida spiral boʻlib aylanadi. Qutblar yaqinida, chiziqlar zichlashib maydon kuchayadigan joyda, spiral torayadi va zarra goʻyo koʻzgudan qaytgandek orqaga buriladi. Shunday qilib u bir soniya yoki undan kamroq vaqtda qutbdan qutbga sakraydi, ayni paytda butun Yer atrofida siljiydi va yillab tutqunlikda qolishi mumkin.

Ichki kamarda asosan ulkan energiyali protonlar bor va u deyarli oʻzgarmaydi. Tashqi kamar asosan elektronlardan iborat va doim oʻzgarib turadi: Quyosh boʻroni uni bir necha soatda boʻshatishi yoki toʻldirishi mumkin.

Birinchi Amerika sunʼiy yoʻldoshi Explorer 1 James Van Allen jamoasi yasagan radiatsiya hisoblagichini olib yurgan. Balandda u umuman hech narsa sanamagan, bu Explorer 3 sababini koʻrsatguncha mantiqsiz tuyulgan: radiatsiya shu qadar kuchli ediki, hisoblagichni bosib ketgan.

Ovoz yoqilgan boʻlsa, siz kamarlarni eshityapsiz: NASAning Van Allen zondlari yozib olgan radiotoʻlqinlar. Ularning chastotalari biz eshita oladigan tovushlarnikiga teng, shuning uchun karnay ularni toʻgʻridan-toʻgʻri ijro eta oladi. Bunday toʻlqinlar baʼzi elektronlarni tezlashtiradi, boshqalarini esa havoga tushirib yuboradi.

Quyosh boʻroni

Quyosh dogʻlari Quyoshning chigallashgan va buralgan magnit maydoni sirtini yorib chiqadigan qoramtir, sovuqroq joylardir. Buralgan maydon birdan soddaroq shaklga oʻtganda ulkan energiya chiqaradi: chaqnash deb ataladigan yorugʻlik va rentgen nurlari portlashi, koʻpincha esa oʻz magnit maydoni bilan koinotga otilgan gaz buluti, yaʼni tojdan massa otilishi.

Chaqnash yorugʻligi Yerga taxminan sakkiz daqiqada yetib keladi; bulutga bir kundan toʻrt kungacha vaqt kerak. Quyoshni kuzatayotgan teleskoplar bir necha kun oldin ogohlantiradi, ammo bulut haqiqatda qanchalik kuchli ekani u Oydan toʻrt marta uzoqroqda joylashgan kosmik apparatlar yonidan oʻtgandagina, bizga yetib kelishidan bir soatga qolmay maʼlum boʻladi.

2024-yil mayida AR 3664 dogʻlar guruhi Yerdan 15 martadan koʻproq keng edi, teleskopsiz, tutilish koʻzoynagi orqali koʻrsa boʻladigan darajada katta. Quyosh 11 yillik siklining choʻqqisiga yaqin edi va 8 hamda 9 may kunlari guruh Yer tomon ketma-ket bulutlar otdi.

Siqilish

Eng muhimi, bulutning oʻz maydoni qaysi tomonga qaraganidir. Quyoshga qaragan tomonda Yer maydoni shimolga qaraydi. Bulut maydoni janubga qaraganda, ikkalasi qarama-qarshi boʻladi va birlasha oladi, xuddi ikki magnitning qarama-qarshi qutblari yopishib qolgani kabi. Qalqon ochiladi: Yerning maydon chiziqlari shamolga ilinadi, shamol esa ularni qutblar ustidan dumga sudrab, ichkariga energiya quyadi.

Maydoni shimolga qaragan bulut koʻpincha yon tomondan sirpanib oʻtib ketadi, hatto tez boʻlsa ham kam zarar yetkazadi. Shuning uchun bashoratchilar boʻron qanchalik kuchli boʻlishini bulut uni kutib turgan kosmik apparatlarga yetib kelmaguncha ayta olmaydi.

Shimoliy va janubiy qutb yogʻdulari

Dumda toʻplangan energiya u yerda qolmaydi. Tortilgan maydon chiziqlari manjaniq kabi Yer tomon qaytib otiladi va elektronlarni maydon boʻylab uloqtiradi. Chiziqlar qutblar yaqinida pastga tushadi, shuning uchun elektronlar har bir magnit qutb atrofidagi halqa boʻylab yuqori havoga uriladi: bu yerda porlayotgan qutb yogʻdusi ovali.

Elektron kislorod atomiga yoki azot molekulasiga urilganda unga qoʻshimcha energiya beradi, bu energiya esa neon peshlavha porlagani kabi aniq bir rangdagi yorugʻlik boʻlib qaytib chiqadi. Kislorod yashil rang beradi. Yuqoriroqda, havo eng siyrak joyda, u qizil rang beradi: bu qizil yorugʻlik chiqishi uchun deyarli ikki daqiqa kerak, pastroqda esa toʻqnashuv energiyani avvalroq oʻgʻirlab ketardi. Azot koʻk va binafsha rangda porlaydi.

Shimol va janubdagi qutb yogʻdulari bir vaqtda, deyarli bir-birining koʻzgudagi aksi kabi porlaydi. Magnit maydoni bor boshqa sayyoralarda ham ular bor: Yupiterning qutb yogʻdulari butun Yerdan kattaroq.

2024-yil may boʻroni

Bu 2003-yildan beri eng kuchli boʻron edi. Qutb yogʻdulari qutblardan Meksika, Hindiston va Namibiyagacha boʻlgan uzoqlikda koʻrindi, iyunda esa NASAning CIRBE sunʼiy yoʻldoshi boʻron Van Allen kamarlari orasida qoldirgan ikkita yangi zarra kamarini topdi.

Boʻron energiya quyib borgan sari yorugʻlik halqalari ekvator tomon ancha uzoqqa yoyildi va millionlab odamlar birinchi marta qutb yogʻdusini koʻrdi. Telefon kameralari koʻzdan koʻra koʻproq narsani tushirdi: ular kechasi koʻzimiz zoʻrgʻa ilgʻaydigan xira qizil va pushti ranglarni yozib oladi.

Kosmik boʻronlar texnologiyamizga ham yetib boradi. GPS joylashuvlari siljidi, shu sababli Shimoliy Amerikada bahorgi ekish paytida sunʼiy yoʻldosh boshqaradigan traktorlar qatorlaridan chiqib ketdi. Qizigan yuqori havo kengayib, past orbitadagi yoʻldoshlarni tormozladi va ularning minglabi orbitasini saqlash uchun dvigatellarini yoqishga majbur boʻldi.

Boʻron ortidan yangi narsa ham qoldi. Iyunda NASAning poyabzal qutisidek kattalikdagi CIRBE yoʻldoshi Van Allen kamarlari orasida ikkita yangi kamar topdi, ulardan birida protonlar bor edi, bu avval hech koʻrilmagan tarkib. Elektron kamar taxminan uch oydan keyin soʻndi; ikkinchisi ancha uzoq saqlandi.

Shunday boʻlsa-da, bu qayd etilgan eng kuchli boʻron emas edi. 1859-yilda Carrington hodisasi qutb yogʻdularini tropiklargacha yoqdi va telegraf simlaridan uchqun chiqardi. Bugun bunday boʻron ancha koʻp zarar keltirishi mumkin, shuning uchun Quyosh kechayu kunduz kuzatib boriladi.