Северный магнитный полюс Земли ускорил своё движение к России. Какое ие вид ы излучения не доходят из космоса до поверхности земли


Космическое излучение регистрируется только в космосе

Все мы слышали о космическом излучениии космических лучах, приходящих на Землю от Солнца, далеких туманностей, других звезд и галактик.

Часто говорится, что космические лучи губительны для всего живого и если бы наша планета не облада­ла атмосферой и магнитосферой, задерживающей космическое излучение, то и жизнь на ней вряд ли бы зародилась. В связи с этими утверждениями мы приобрели уверенность, что косми­ческое излучение и космические лучи полностью задерживаются атмосферой на большой высоте, а на поверхности Земли их уже нет. На самом деле все немного не так.

Для начала необходимо разделить два близких понятия: кос­мическое излучение и космические лучи.

Космическое излучение регистрируется только в космосе

Под излучением пони­мают все приходящие из космического пространства электромаг­нитные волны — свет, радиоволны всех частот, инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение. А косми­ческие лучи — это поток частиц, среди которых больше всего (91 %) протонов, присутствуют ядра гелия (альфа-частицы, около 6,6 %), электроны (1,5 %), а также ядра тяжелых элементов (литий, бор, бериллий и другие, их менее 1 % от всего потока лучей).

Все пространство Солнечной системы буквально принизано мощным космическим излучением и высокоэнергетическими космическими лучами; их источник — Солнце, соседние звез­ды и туманности в близких и далеких галактиках. Излучение приходит к нам отовсюду, однако поверхности нашей плане­ты достигают лишь частицы с огромными энергиями (с таки­ми, которые знаменитому Большому адронному коллайдеру и не снились!), а также излучение определенного спектра. Так что всю мощь излучения космоса можно измерить и понять лишь за пределами земной атмосферы.

Но это все — так называемое первичное космическое из­лучение, оно способно проникать в атмосферу до высоты около 20 км над уровнем моря. А дальше в игру вступает вторичное космическое излучение, рожденное приходящими из космоса частицами в результате взаимодействия с молекулами атмосфе­ры. И именно здесь начинается самое интересное.

На высоте 20 км происходят сложные ядерные реакции, вслед­ствие которых рождаются почти все известные науке элементар­ные частицы, как раз и составляющие вторичное космическое излучение. Однако далеко не весь поток образовавшихся лучей достигает земной поверхности из-за поглощения атмосферой и малого времени жизни некоторых частиц. В частности, мы мо­жем регистрировать кванты определенных энергий, электроны и позитроны, а также два вида особых элементарных частиц — мюонов. Конечно, Земли достигают и другие частицы, однако их количество очень мало — основу вторичного космического из­лучения составляют именно мюоны и электромагнитные волны определенного спектра.

Нетрудно догадаться, что интенсивность первичного кос­мического излучения должна быть выше интенсивности вто­ричного излучения. Так и есть — на высотах в 50-60 и более километров над Землей космическое излучение в 100 раз интен­сивнее, чем на самой поверхности. При этом полярные области планеты подвергаются воздействию лучей в 1,5 раза больше, чем экваториальные. Все дело в том, что магнитное поле Земли «загоняет» лучи Солнца и других галактик к полярным областям околоземного космического пространства, откуда они и «обстре­ливают» поверхность нашей планеты. Так что земная атмосфера и магнитосфера составляют надежный щит, предохраняющий нас и все живое от смертельных доз излучения.

Необходимо сказать о том, что открытие в 1912 году австрий­ским ученым Виктором Гессом вторичного космического из­лучения стало основой, на которой в 20-30-х годах прошлого века была построена современная физика элементарных частиц.

Да и сейчас космические лучи представляют интерес для науки — ведь в них встречаются частицы с огромными энергиями, пока недостижимыми для человека.

Невидимые космические лучи пронизывают все окружа­ющие предметы, а также наши тела вне зависимости от того, что мы делаем и где находимся. Данное излучение сопровождает нас на протяжении всей жизни, хотя мы этого и не можем заметить. Так что утверждение о невозможности регистрации излучения из космоса на поверхности Земли не отражает действительности.

zablugdeniyam-net.ru

5.2. Космическое излучение

Это ионизирующее излучение, непрерывно падающее на поверхность Земли из мирового пространства и образующееся в земной атмосфере в результате взаимодействия излучения с атомами воздуха.

Различают первичное и вторичное космическое излучение. Первичное космическое излучение представляет собой поток элементарных частиц, которые приходят на земную поверхность из разных областей всемирного пространства. Оно образуется вследствие извержения и испарения материи с поверхности звезд и туманностей космического пространства. Оно состоит из протонов (92%), альфа-частиц (7%), ядер атомов лития, бериллия, бора, углерода, азота, кислорода и др. (1%). Первичное космическое излучение отличается большой проникающей способностью. Космические излучения подразделяются по происхождению на внегалактические, галактические и солнечные.

Большая часть первичного космического излучения возникает в пределах нашей Галактики, энергия их чрезвычайно высокая – до 1019 эВ. Солнечное излучение возникает в основном при вспышках на Солнце, которые происходят с характерным 11-летним циклом. Энергия их не превышает 40 МэВ. Оно не приводит к заметному увеличению дозы излучения на поверхности Земли. Средняя энергия космических лучей 1010 эВ, поэтому они губительны для всего живого. Атмосфера служит своеобразным щитом, предохраняющим биологические объекты от воздействия космических частиц, поэтому лишь немногие частицы достигают поверхности Земли.

При взаимодействии космических частиц с атомами элементов, находящихся в атмосфере возникает вторичное космическое излучение. Оно состоит из мезонов, электронов, позитронов, протонов, нейтронов, гамма- квантов, т.е. из практически всех известных в настоящее время частиц.

Первичные космические лучи, врываясь в атмосферу, постепенно теряют свою энергию, растрачивая ее на многочисленные столкновения с ядрами атомов воздуха. Получаемые осколки, приобретая часть энергии первичной частицы, сами становятся факторами ионизации, разрушают и ионизируют другие атомы газов воздуха, т.е. превращаются в частицы вторичного космического излучения.

Вторичное космическое излучение возникает в результате электронно-фотонных и электронно-ядерных взаимодействий. При электронно-фотонном процессе заряженная частица взаимодействует с полем ядра атома, рождая фотоны, которые образуют пары электронов и позитронов. Эти частицы, в свою очередь, вызывают возникновение новых фотонов. Электронно-ядерный процесс обусловлен взаимодействием первичных частиц, энергия которых не менее 3х109 эВ, с ядрами атомов воздушной среды. При этом взаимодействии возникает ряд новых частиц – мезонов, протонов, нейтронов. Вторичное космическое излучение имеет максимум на высоте 20-30км, на меньшей высоте процессы поглощения вторичного излучения преобладают над процессами его образования.

Интенсивность космического излучения зависит от географической широты и высоты над уровнем моря. Так как космические лучи в основном являются заряженными частицами, то они в районе над экватором отклоняются в магнитном поле и собираются в виде воронок в районах полюсов. В приполярных областях поверхности Земли достигают и частицы со сравнительно невысокой энергией (не нужно преодолевать магнитное поле), поэтому интенсивность космических излучений на полюсах возрастает за счет этих лучей. В экваториальной области поверхности достигают лишь частицы, которые обладают максимальными энергиями, способными преодолеть отклоняющее влияние магнитного поля. Средняя мощность дозы космического излучения жителей Земли приблизительно равна 0,3 мЗв/год, а на уровне Лондон-Москва-Нью-Йорк достигает 0,5 мЗв/год.

Вокруг Земли есть области (слои), в которых магнитное поле задерживает огромное количество заряженных частиц и заставляет их двигаться взад и вперед от полюса к полюсу в разных направлениях по замкнутым траекториям. Это так называемые радиационные пояса, или пояса Ван-Аллена. Различают два пояса: внешний и внутренний. Внутренний имеет максимальную плотность частиц (преимущественно протонов) над экватором на высоте около 3500 км, внешний слой – электронный – на высоте около 22000 км. Радиационные пояса Земли – источник радиационной опасности при космических полетах.

Мощность космического излучения зависит также и от высоты над уровнем моря. На больших высотах она выше по причине разряжения атмосферы (воздух играет роль защитного экрана). Обитаемые области Земли, расположенные на высоте 4500 м, испытывают дозу космического излучения до 3мЗв/год, а на вершине Эвереста (8848м над уровнем моря) доза составляет 8мЗв/год.

В среднем интенсивность космических лучей за пределами атмосферы составляет около 2-х частиц на 1см2 в секунду. Эта величина почти не зависит от времени года, сезона, суток. Это значит, что интенсивность их постоянна и не связана с движением Земли вокруг Солнца, вокруг оси, а значит основная часть космических лучей вне солнечного – галактического происхождения. Но в период максимальной солнечной активности поток космических излучений нарастает. Волновые излучения (в том числе и рентгеновские), возникающие во время вспышек на Солнце достигают поверхности Земли через 8-15 мин после того, как вспышка на поверхности Солнца становится видимой. Корпускулярные излучения (главным образом протоны и электроны) движутся со скоростью 500-700 км/с и достигают Земли приблизительно через сутки. Каждая вспышка на Солнце влияет на человека, нервные окончания реагируют даже на ничтожные энергии, причем колебания магнитного поля очень сильно действуют на больных.

studfiles.net

Космическое излучение (космические лучи)

Уже при первых исследованиях радиоактивности было замечено, что в ионизационной камере (рис. 376) наблюдается некоторый незначительный ток даже в отсутствие радиоактивных препаратов. Наличие этого тока доказывало, что какое-то излучение постоянно создает в камере ионизацию, получившую название остаточной ионизации. Вначале пытались объяснить остаточную ионизацию примесями радиоактивных веществ в почве и атмосфере. В этом случае остаточная ионизация должна была бы уменьшаться при удалении ионизационной камеры от поверхности Земли. Однако опыты, в которых ионизационные камеры поднимались на аэростатах на большую высоту, показали обратный результат. На высоте  остаточная ионизация оказалась в 40 раз большей, чем на уровне Земли. Этот результат становится понятным, если допустить, что излучение, создающее остаточную ионизацию, приходит на Землю извне и на своем пути через атмосферу постепенно поглощается в ней. Дальнейшие опыты подтвердили внеземное происхождение излучения и показали также, что его интенсивность слабо зависит от положения на небе Солнца, Луны и других светил. Отсюда следовало, что излучение испускается не каким-либо отдельным небесным телом, а приходит равномерно со всех направлений мирового пространства. Ввиду этого излучению, вызывающему остаточную ионизацию, было дано название космического излучения или космических лучей.

Природа космического излучения оказалась весьма сложной. Только в пятидесятых годах, опираясь на результаты многочисленных исследований, среди которых видное место занимают работы школы советского физика Д. В. Скобельцына, удалось составить известное представление о картине этого явления в целом. По современным представлениям первичное космическое излучение, т. е. излучение, приходящее из мировых глубин в земную атмосферу, состоит из быстро движущихся положительно заряженных частиц — протонов — и в меньшем числе — -частиц и других ядер. Энергия первичных частиц космического излучения огромна — она измеряется миллиардами электрон-вольт, а в некоторых случаях доходит даже до фантастических значений ; при этом чем больше энергия частицы, тем меньше встречается таких частиц в первичной компоненте. Относительно механизма ускорения, путем которого во Вселенной образуются частицы такой огромной энергии, существует ряд предположений, исследование которых продолжается.

Из первичного космического излучения только малая доля доходит до поверхности Земли. Подавляющая часть первичных частиц еще в верхних слоях атмосферы сталкивается с ядрами атомов, входящих в состав воздуха. Ввиду громадной энергии первичных частиц такие соударения приводят к расщеплению атомных ядер с испусканием быстрых нейтронов, протонов и -частиц. Кроме того, соударения частиц большой энергии с ядрами сопровождаются образованием новых частиц — различных мезонов и гиперонов (см. § 234). В зависимости от вида гипероны превращаются в мезон и нуклон (нейтрон или протон). Мезоны превращаются в конечном счете в электроны, позитроны или -кванты.

Итак, в результате соударения быстрой первичной частицы с атомным ядром образуется значительное количество вторичных частиц меньшей энергии — протонов, нейтронов, -частиц, различных гиперонов и мезонов, электронов, позитронов, -квантов. Пример такого процесса приведен на рис. 418. Вторичные частицы, продвигаясь в атмосфере, в свою очередь размножаются за счет ядерных расщеплений и других процессов, примером которых служит образование электронно-позитронных пар -квантами (см. § 223).

Наряду с размножением частиц в атмосфере происходит их поглощение, аналогично тому, как происходит поглощение -, — и -частиц при прохождении через вещество. В верхних слоях атмосферы преобладающим процессом является размножение, и число частиц космического излучения нарастает вплоть до высоты  над уровнем мор: Ниже этой границы главную роль играет поглощение, интенсивность излучения падает. График зависимости интенсивности космического излучения от высоты приведен на рис. 421.

Рис. 421. Зависимость интенсивности космического излучения от высоты над уровнем моря. На высотах выше  присутствует только первичная компонента космического излучения, приходящая из мирового пространства, и интенсивность излучения не зависит от высоты. Ниже  интенсивность вначале увеличивается за счет образования вторичных частиц, а затем падает за счет возрастающего поглощения в атмосфере

Полная энергия, которую приносят космические лучи на Землю, весьма мала по сравнению с энергией, приносимой световым излучением Солнца, Поэтому влияние космического излучения на неживую природу Земли, по-видимому, невелико, В развитии жизни оно, возможно, существенно, так как ионизующие излучения увеличивают частоту мутаций и, следовательно, скорость эволюции. Исследование космического излучения имеет большое значение для познания элементарных частиц и Вселенной. Космическое излучение является естественной лабораторией, в которой разыгрываются процессы взаимодействия частиц огромной энергии, далеко превосходящей энергию частиц, ускоряемых самыми мощными лабораторными ускорителями. По мере увеличения энергии элементарных частиц возрастает богатство явлений, ими вызываемых, полнее раскрываются свойства частиц.

Исследования космического излучения привели в свое время к открытию позитрона и ряда мезонов; подробное изучение этих частиц было проведено в дальнейшем с помощью ускорителей. Можно думать, что и в будущем изучение космического излучения будет приносить цепные данные об элементарных частицах, особенно в связи с начинающимся использованием космических лабораторий (спутников). Все больше возрастает также роль космического излучения как источника астрофизической информации, т. е. сведений о процессах, происходящих в далеких областях Вселенной, где излучение зарождается и распространяется.

Радиоуглеродная датировка в археологии. Нейтроны космических лучен, взаимодействуя с атмосферным азотом, образуют -активный изотоп углерода , так называемый радиоуглерод (период полураспада 5730 лет):

.

Радиоуглерод содержится в воздухе в форме углекислоты, как и обычный углерод , в пропорции . Так как химические свойства всех изотопов углерода очень близки, такая же их пропорция сохраняется и в растениях, усваивающих атмосферную углекислоту, и в организме животных, питающихся растениями. Таким образом, животные и растения обладают крайне слабой, но поддающейся измерению радиоактивностью.

После смерти животного или растения поглощение углерода прекращается и активность  в останках постепенно уменьшается (вдвое за каждый период полураспада, т. е. за каждые 5730 лет). Сравнивая радиоактивность ископаемых органических остатков (отнесенную  к углерода) с радиоактивностью современных растений или животных, можно определить степень распада , а следовательно, и возраст остатков.

Для проверки справедливости этой идеи были проведены измерения с объектами известного возраста, в частности с образцами дерева из гробниц египетских фараонов Джосера и Спофру. Измеренная активность  хорошо соответствовала известным из рукописей датам смерти этих фараонов (примерно 2700—2625 лет до нашей эры).

Результаты подобных опытов доказали, что удельное содержание  в углекислоте воздуха за последние 50— 100 тысяч лет оставалось неизменным и что действительно после смерти организма углеродный обмен не происходит. Этим была заложена основа так называемого радиоуглеродного метода определения возраста (датировки), который теперь довольно широко и с большой пользой применяют о археологии.

58. Определите минимальную кинетическую энергию протонов, находимую для образования: а) -мезона в реакции ; б) пары протон — антипротон в реакции .

59. Зная массу нейтрального -мезона ( ), определите энергию -квантов, образующихся при распаде покоящегося нейтрального -мезона: .

60. Определите максимальную энергию электронов, испускаемых при -распаде нейтрона, если масса нейтрона равна , а масса атома водорода равна .

sfiz.ru

Астрономы выяснили, на каком расстоянии сверхновая убьет жизнь на Земле

13:2712.05.2017

(обновлено: 14:59 12.05.2017)

30617837

МОСКВА, 12 мая – РИА Новости. Российские и зарубежные астрономы выяснили, что сверхновые, если они расположены на расстоянии в 50 световых лет от Земли, могут вызвать массовые вымирания животных, говорится в статье в Astrophysical Journal.

"До недавнего времени наши коллеги считали, что "радиус поражения" сверхновых составляет около 25 световых лет. Мы считаем, что они не учли ряд факторов и что на самом деле он приближается к примерно 50 световым годам. Мы провели эти расчеты по той причине, что недавно выяснилось, что ближайшие к Земле останки сверхновых на самом деле расположены в два раза ближе, чем считалось ранее", — рассказывает Адриан Мелотт (Adrian Melott) из университета Канзаса в Лоуренсе (США).

Космические дирижеры эволюции

Так выглядела бы мощнейшая сверхновая Вселенной ASASSN-15lh на планете в 10 тысячах световых лет от нееУченые нашли на Луне следы того, что Земля пережила вспышку сверхновойВ прошлом году астрономам удалось найти первые однозначные следы того, что около 2,6 и 8,7 миллиона лет назад поверхность Земли и других планет Солнечной системы бомбардировалась лучами относительно близких к нам сверхновых. Следы этих вспышек были найдены в космосе спутником ACE, на дне океанов Земли и даже в образцах пород, доставленных на Землю экспедициями программы "Аполлон". 

Изначально ученые считали, что взрывы звезд произошли на расстоянии в примерно 300-600 световых лет от Земли. Мелотт и его коллеги, в том числе российский астрофизик Дмитрий Семикоз из НИЯУ МИФИ в Москве, год назад просчитали их последствия для жизни на Земле. Они пришли к выводу, что эти всплески не могли уничтожить озоновый слой или всю атмосферу планеты, но заметно ускорили темпы эволюции и могли послужить толчком к рождению человечества.

Снимки сверхновой 2014J, полученные при помощи инструментов телескопа ХабблЗонд НАСА показал, что Земля "обстреливается" лучами сверхновой звездыВ новой работе команда Мелотта была вынуждена пересмотреть прогнозы, так как выяснилось, что более ранняя сверхновая вспыхнула на расстоянии в 150, а не 300 световых лет в созвездии Тукана или Часов. Столь небольшая дистанция между умершей звездой и Землей заставила ученых задуматься о том, смогла ли бы она вызвать массовое вымирание животных. 

Используя компьютерную модель сверхновой второго типа, Мелотт и его коллеги вычислили ту долю ультрафиолета, обычного света и космических лучей высокой энергии, которая должна была достигнуть Земли, и проверили, смогли бы они "пробить" озоновый щит и нижние слои атмосферы планеты.

Звезда смерти

Сверхновая звездаАстрономы: недавний "обстрел" Земли сверхновыми ускорил эволюциюКак показали эти расчеты, сокращение расстояния между планетой и сверхновой всего в два раза должно было в сотни или десятки тысяч раз увеличить число космических лучей высокой энергии, достигающих нижних слоев атмосферы Земли, но почти не повлиять на то, как на нее воздействуют рентген и ультрафиолет. 

Подобная "бомбардировка" Земли тяжелыми частицами, по словам авторов статьи, должна была не просто увеличить скорость накопления мутаций в ДНК животных, но и вызвать микровымирания и массовые пожары из-за молний, которые рождают космические лучи, проникшие в нижние слои атмосферы. Плотность озонового слоя снизится на 25% на десятки тысяч лет, что близко к уровню уничтожения всей жизни на Земле (33%), но не достигает ее.

Следы подобных событий, как отмечают исследователи, уже были найдены в Африке в породах, сформировавшихся 2,1-2,6 миллиона лет назад. В это время большая часть лесов континента исчезла, в том числе и из-за массовых пожаров, а многие виды крупных животных исчезли или были заменены короткоживущими видами, менее подверженными раку и мутациям.

Солнечная вспышка. АрхивВспышка на Солнце в 774 году оказалась мощнейшей в историиНеобычно высокая сила действия космических лучей на атмосферу, как считает Мелотт, говорит о том, что "радиус поражения" сверхновых гораздо больше, чем было принято считать. По его мнению, вспышки сверхновых должны уничтожать жизнь в радиусе 50 световых лет, а не 10 или 25 световых лет, как было принято считать раньше. 

Как подчеркивают астрономы, взрывы сверхновых на подобных расстояниях Земле не грозят, однако это следует учитывать при дискуссиях о возможном влиянии подобных "умерших" звезд на эволюцию жизни на нашей планете и ее возможное исчезновение в прошлом.

ria.ru

Северный магнитный полюс Земли ускорил своё движение к России: cycyron

.Исследование, проведённое геологами под руководством Арно Шуллиа (Arnaud Chulliat) из Парижского института физики Земли, показало, что скорость перемещения северного магнитного полюса нашей планеты достигла рекордного за всё время наблюдений значения.

Нынешняя скорость сдвига полюса составляет впечатляющие 64 километра в год. Сейчас северный магнитный полюс – место, куда указывают стрелки всех компасов мира, – находится на территории Канады близ острова Элсмир (Ellesmere Island).

Напомним, что учёные впервые определили "точку" северного магнитного полюса в 1831 году. В 1904-м впервые было зафиксировано, что он начал сдвигаться в северо-западном направлении примерно на 15 километров в год. В 1989-м скорость увеличилась, а в 2007 году геологи доложили, что северный магнитный полюс мчит в сторону Сибири уже со скоростью 55-60 километров в год.

По мнению геологов, за все процессы отвечает железное ядро Земли, с твёрдой сердцевиной и внешним жидким слоем. Вместе эти части составляют своеобразную "динамо-машину". Перемены во вращении расплавленной составляющей, скорее всего, и определяют изменение магнитного поля Земли.

Однако ядро недоступно прямым наблюдениям, увидеть его можно только косвенно, и, соответственно, его магнитное поле напрямую картографировать нельзя. По этой причине учёные полагаются на изменения, происходящие на поверхности планеты, а также в космосе вокруг неё.

Изменение линий магнитного поля Земли, несомненно, скажется на биосфере планеты. Известно, к примеру, что птицы магнитное поле видят, а коровы даже выравнивают вдоль него свои тела

Новые данные, собранные французскими геологами, показали, что недавно близ поверхности ядра появилась область с быстро меняющимся магнитным полем, образованная, вероятно, аномально движущимся потоком жидкой составляющей ядра. Именно эта область тащит северный магнитный полюс прочь из Канады.

Правда, Арно не может с уверенностью утверждать, что северный магнитный полюс когда-либо пересечёт границу нашей страны. Никто не может. "Очень трудно делать какие-либо прогнозы", — говорит Шуллиа. Ведь никто не способен предсказать поведение ядра. Возможно, чуть позже необычное завихрение жидких недр планеты произойдёт в другом месте, увлекая за собой и магнитные полюса.

Кстати, учёные уже давно говорят о том, что магнитные полюса могут и вовсе поменяться местами, как это не раз происходило в истории планеты. Изменение это может привести к серьёзным последствиям, например повлиять на появление прорех в защитной оболочке Земли.

ИсточникМагнитное поле Земли, возможно, ожидают катастрофические изменения

Уже некоторое время ученые замечают, что магнитное поле Земли ослабевает, оставляя некоторые части нашей планеты особенно уязвимыми для потоков излучения из космоса. Этот эффект уже ощутили на себе некоторые спутники. Но пока остается непонятным, придет ли ослабленное поле к полному коллапсу и смене полюсов (когда северный полюс станет южным)?Вопрос заключается не в том, произойдет ли это вообще, а в том, когда это произойдет - утверждают ученые, собравшиеся недавно на заседание Американского Геофизического Союза в Сан-Франциско. На последний вопрос они пока не знают ответа. Слишком хаотично реверсирование магнитного поля.

За последние полтора века (с момента начала регулярных наблюдений) ученые зарегистрировали 10%-ное ослабление поля. При сохранении нынешней скорости изменений оно может пропасть за полторы-две тысячи лет. Особая слабость поля зарегистрирована у побережья Бразилии в так называемой Южно-Атлантической аномалии. Здесь особенности строения земного ядра создают «провал» в магнитном поле, делая его на 30% слабее, чем в других местах. Дополнительная доза излучения создает сбои у спутников и космических кораблей, пролетающих над этим местом. Пострадал даже космический телескоп «Хаббл».Смене линий магнитного поля всегда предшествует его ослаблению, но не всегда ослабление поля приводит к его перевороту. Невидимый щит может обратно нарастить свою силу – и тогда смены полей не произойдет, но она может случиться позднее.Изучая морские отложения и потоки лавы, ученые могут реконструировать модели изменения магнитного поля в прошлом. Содержащееся в лаве железо, к примеру, показывает направление существовавшего тогда магнитного поля, причем его ориентация не меняется после застывания лавы. Старейшая известная смена полей была изучена таким образом по потокам лавы, обнаруженным в Гренландии – их возраст оценивается в 16 миллионов лет. Промежутки времени между сменами поля может быть различными – от тысячи лет до нескольких миллионов.Так произойдет ли переворот магнитного поля на сей раз? Скорее всего, нет, полагают ученые. Такие события достаточно редки. Но даже если это случится, ничто не будет угрожать жизни на Земле. Дополнительному контакту с излучением подвергнутся только спутники и некоторые самолеты – остаточного поля вполне хватит, чтобы обеспечить защиту людям, ведь излучения не будет больше, чем на магнитных полюсах планеты, где линии поля уходят в землю.Зато будет происходить интересная перенастройка. Прежде чем поля вновь стабилизируются, у нашей планеты будет множество магнитных полюсов, что чрезвычайно затруднит использование магнитных компасов. Коллапс магнитного поля значительно увеличит количество северных (и южных) сияний. И у вас будет много времени, чтобы запечатлеть их на камеру, ведь переворот поля будет очень медленным.

Что нас ожидает в ближайшем будущем не знает никто, даже академики РАН строят только догадки и предположения...Вероятно потому, что знают только о 4% материи Вселенной.В последнее время ходят разные слухи, что нам угрожает инверсия полюсов и обнуление магнитного поля планеты. Несмотря на то, что ученым мало известна природа возникновения магнитного щита планеты, они уверенно заявляют, что в ближайшее время нам это не грозит и сообщают, почему.Очень часто неграмотные люди путают географические полюса планеты с магнитными полюсами. Если географические полюса -- это воображаемые точки, обозначающие ось вращения Земли, то магнитные полюса покрывают более обширную территорию , образуя полярный круг, в границах которого атмосфера подвержена бомбардировке жесткими космическими лучами. Процесс столкновения в верхними слоями атмосферы вызывает полярные сияния и свечение ионизированного атмосферного газа.Поскольку в зоне полярных областей атмосфера тоньше и плотнее, то полярными сияниями можно любоваться с земли. Это явление красиво, но очень неблагоприятно для здоровья человека. И причины этого не столько в магнитных бурях, как в проникновении на территорию полярного круга жесткого излучения, которое воздействует на линии электропередач, самолеты, поезда, железнодорожные линии, мобильную и радиосвязь... и, конечно же, на организм человека -- его психику и иммунную систему.

Эти дыры располагаются над южной Атлантикой и Арктикой. О них стало известно после анализа данных, полученных с датского спутника Orsted и их сравнения с более ранними показаниями других орбитальных аппаратов. Считается, что "виновниками"образования магнитного поля Земли являются колоссальные потоки расплавленного железа, которыми окружено земное ядро. Время от времени в них образуются гигантские завихрения, способные заставить потоки расплавленного железа поменять направление своего движения. По мнению сотрудников датского Центра планетарных исследований (Centre for Planetary Science), в районе Северного Полюса и южной Атлантики образовались такие завихрения. В свою очередь сотрудники Университета Лидса (Leeds University), заявили, что обыкновенно смена полюсов происходит раз в полмиллиона лет.Однако с момента последней смены прошло уже 750 тысяч лет, так что смена магнитных полюсов может произойти в самое ближайшее время. Это может вызвать значительные изменения в жизни и людей, и животных. Во-первых, в момент смены полюсов уровень солнечной радиации может в значительной мере повыситься, поскольку магнитное поле временно ослабнет. Во-вторых, изменение направления магнитного поля может дезориентировать мигрирующих птиц и животных. Ну и в-третьих, учёные ожидают серьёзных проблем в технологической сфере, поскольку, опять-таки, смена направлений магнитного поля скажется на работе всех приборов, так или иначе с ним связанных.Рассказывает доктор физико-математических наук, профессор, а также декан физического факультета МГУ и заведующий кафедрой физики Земли Владимир Трухин: "Земля имеет собственное магнитное поле. Оно небольшое по напряженности, но, тем не менее, играет огромную роль в жизни Земли. Можно сразу сказать, что жизни в том виде, в каком она есть, могло бы не быть на Земле, если бы не было магнитного поля.У нас есть небольшие защиты от космоса - такие, как, например, озоновый слой, который защищает от ультрафиолетового излучения. Силовые линии магнитного поля Земли защищают нас от мощного космического радиоактивного излучения. Есть космические частицы очень высоких энергий, и если бы они доходили до поверхности Земли, они действовали бы как всякая сильная радиоактивность, и что было бы на Земле - неизвестно."Ведущий сотрудник института Евгений Шаламберидзе считает, что аналогичное смещение магнитных полюсов произошло и на других планетах Солнечной системы. Наиболее вероятной причиной этого ученые считают тот факт, что Солнечная система проходит определенную зону галактического пространства и испытывает геомагнитное влияние со стороны других космических систем, находящихся рядом. Заместитель директора санкт-петербургского филиала Института земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн, доктор физико-математических наук Олег Распопов считает, что постоянное геомагнитное поле на самом деле не такое уж постоянное. И оно все время меняется. 2 500 лет назад величина магнитного поля была в полтора раза больше, чем сейчас, и затем (за 200 лет) она снизилась до того значения, которое мы имеем сейчас. В истории геомагнитного поля постоянно случались так называемые инверсии, когда происходила переполюсовка геомагнитных полюсов.Геомагнитный северный полюс начинал двигаться и потихоньку перемещался в южное полушарие. При этом величина геомагнитного поля уменьшалась, но не до нуля, а примерно до 20-25 процентов от современного значения. Но наряду с этим бывают в геомагнитном поле так называемые "экскурсы" (это - в русской терминологии, а в зарубежной - "экскурсии"геомагнитного поля). Когда магнитный полюс начинает двигаться - как бы начинается процесс инверсии, но он не завершается. Северный геомагнитный полюс может дойти до экватора, перейти экватор, а затем, вместо того, чтобы до конца переполюсоваться, он возвращается в свое прежнее положение. Последняя "экскурсия"геомагнитного поля была 2 800 лет назад. Проявлением такой "экскурсии"может быть наблюдение полярных сияний в южных широтах. И вроде бы, действительно, такие сияния наблюдались примерно 2 600 - 2 800 лет назад. Сам процесс "экскурса"или "инверсии" - это не дело дней или недель, в лучшем случае это сотни лет, может быть даже тысячи лет. Ни завтра, ни послезавтра это не произойдет.Смещение магнитных полюсов регистрируется с 1885 г. За последние 100 лет магнитный полюс в южном полушарии переместился почти на 900 км и вышел в Индийский океан. Новейшие данные по состоянию арктического магнитного полюса (движущегося по направлению к Восточно-Сибирской мировой магнитной аномалии через Ледовитый океан) показали что с 1973 по 1984 г.его пробег составил 120 км, с 1984 по 1994 г. - более 150 км. Характерно, что эти данные расчетные, но они подтвердились конкретными замерами северного магнитного полюса. По данным на начало 2002-го года скорость дрейфа северного магнитного полюса увеличилась с 10 км/год в 70-х годах, до 40 км/год в 2001-м году. Кроме того, падает напряжённость земного магнитного поля, причём весьма неравномерно. Так, за последние 22 года она уменьшилась в среднем на 1,7 процента, а в некоторых регионах - например, в южной части Атлантического океана, - на 10 процентов. Впрочем кое-где на нашей планете напряжённость магнитного поля, вопреки общей тенденции, даже слегка возросла. Подчеркнем, что ускорение движения полюсов (в среднем на 3 км/год) и движение их по коридорам инверсии магнитных полюсов (более 400 палеоинверсий позволили выявить эти коридоры) заставляет подозревать нас о том, что в данном перемещении полюсов следует усматривать не экскурс, а переполюсовку магнитного поля Земли. Геомагнитный полюс Земли сместился на 200 км.Это зафиксировали приборы Центрального военно-технического института. Как сообщил ведущий сотрудник института Евгений Шаламберидзе, аналогичное смещение магнитных полюсов произошло и на других планетах Солнечной системы. Наиболее вероятной причиной этого, по мнению ученого, является то, что Солнечная система проходит "определенную зону галактического пространства и испытывает геомагнитное влияние со стороны других космических систем, находящихся рядом". Иначе, по словам Шаламберидзе, "трудно объяснить это явление". "Переполюсовка"повлияла на ряд процессов, происходящих на Земле. Так, "Земля через свои разломы и так называемые геомагнитные точки сбрасывает в космос избыток своей энергии, что не может не сказаться как на погодных явлениях, так и на самочувствии людей", - подчеркнул Шаламберидзе.Наша планета уже меняла полюса.. доказательство тому бесследное исчезновение тех или иных цивилизаций. Если земля по каким-либо причинам перевернется на 180 градусов, то от такого резкого поворота вся вода выльется на сушу и затопит весь мир.

Кроме того, сообщил ученый, "избыточные волновые процессы, возникающие при сбросе энергии Земли, влияют на скорость вращения нашей планеты". По данным Центрального военно-технического института, "примерно каждые две недели эта скорость несколько замедляется, а в последующие две недели наблюдается определенное ускорение ее вращения, выравнивающее среднесуточное время Земли". Происходящие изменения требуют осмысления для учета в практической деятельности. В частности, по мнению Евгения Шаламберидзе, повышение числа авиакатастроф во всем мире может быть связано с этим явлением, передает РИА "Новости". Также ученый отметил, что смещение геомагнитного полюса Земли не влияет на географические полюса планеты, то есть точки Северного и Южного полюсов остались на месте.http://planeta.moy.su/blog/smena_poljusov_prognoz_uchenykh/2014-01-30-75697Источник

cycyron.livejournal.com

Космическое излучение - Космос Онлайн. Просмотр в реальном времени.

Космическое излучение

Космическое излучение представляет собою ионизирующее излучение, поступающее из бескрайнего космического пространства. Его принято подразделять на:

  • Галактическое излучение (оно состоит из атомных ядер, обладающих высокой энергией и практически каждого элемента таблицы Менделеева),
  • Излучение хромосферных вспышек на поверхности Солнца, (они содержат в себе протоны разных энергий и излучения исходящие от радиационных поясов планеты Земля такие как: протоны и электроны).

От вредоносного воздействия космического излучения любое живое существо, находящееся на Земле надежно защищено магнитным полем и прочной атмосферой Земли. Космические лучи то и дело бомбардируют другие планеты, не имеющие атмосферы. Ученые мужи нашего времени предполагают, что постоянное космическое излучение как раз и является той причиной, которая ограничивает шансы нахождения на других планетах живых организмов.

Космическое излучение – получает ли его Земля из космоса?

С того самого момента, когда космическое излучение было открыто учеными, они не перестают их изучать. Результаты последних изучений подтверждают, что все заряженные субатомные частички движутся в космическом пространстве со скоростью, примерно равной скорости света. Также были замечены такие космические лучи, энергия которых меньше значения в 100 ТэВ. В основном эти лучи состояли из протонов, электронов, ядер химических элементов, фотонами и нейтринами. Кроме того, до сих пор не исключается возможность выявления частиц как тяжелой, так и сверхтяжелой темных материй. Нахождение этих частиц устранило бы целый ряд белых пятен в изучении космического излучения.

Когда космические лучи достигают поверхности атмосферы Земли, они становятся источником потока других частиц. Например, мюонов. Они считаются куда более тяжелыми частицами, чем электроны. Незначительная часть этих частиц достигает поверхности Земли. Их воздействие может быть весьма опасным для всех живых организмов, находящихся как на поверхности почвы, так и в водоемах. Но даже их вредоносное воздействие поглощается атмосферой Земли и ее озоновым слоем

Космическое излучение и его влияние на человека

Как это ни странно, на данный момент космические излучения практически не влияют на процессы жизнедеятельности живых организмов, находящихся на Земле. Это можно объяснить тем, что практически все космические лучи поглощаются атмосферой.

Воздействие космической радиации может нанести вред только на космонавтов и искусственные космические объекты, находящие на высоте, превышающей 10 км от уровня моря.

В последние годы, метеорологи регистрируют минимум вредоносных космических излучений. Поэтому, не стоит слишком сильно бояться находиться на солнце разумное время. В этом случае, активность космического излучения не принесет человеку никакого ощутимого вреда. Однако если на улице стоит слишком большая жара стоит позаботиться о том, чтобы не избежать теплового или солнечного удара, а также солнечных ожогов по причине долгого пребывания на пляже

cosmos-online.ru

Смертельные сверхновые для Земли

Ученый из Мюнхенского технического университета (TUM, Германия) по экспериментальной астрофизике доктор Гюнтер Корсинчек, предоставил описание вероятных последствий, ожидающих нашу планету, после вспышки сверхновой. Ученый считает, что смертельный риск из космоса от лучей сверхновой минимален, но все же не исключается, что массовые вымирания на нашей планете, случившиеся ранее, могли произойти именно по этой причине. Труды Корсинчека войдут в «Справочник по сверхновым», который в скором времени должен выйти в продажу.

Ученый проанализировал все виды угроз для нашей планеты, в зависимости от расстояния нахождения потенциальной сверхновой звезды до Солнца. Одной из таких опасностей является уменьшение озонового слоя на Земле, из-за чего впоследствии может увеличиться влияние ультрафиолетового излучения Солнца на все живое, и узконаправленного летального эффекта рентгеновских лучей сверхновой.

К примеру, космические лучи, обладающие высокой энергией, имеют способность менять климатические условия нашей планеты, сформировывая облака повышенной плотности, в следствии чего солнечный свет не сможет поступать на поверхность Земли, что может вызвать образование ледникового периода.

В чем взаимосвязь космических лучей со сверхновыми

Космические лучи с высокой энергетикой открыл австрийский физик Виктор Гесс в 1912 году. Проведя ряд исследований, находясь на борту воздушного шара, физик выявил, что радиационный фон усиливается с высотой. По прошествии 22 лет Вальтер Бааде совместно с Фрицом Цвикке объявили, что интенсивность колебаний лучей в космосе, зависит от вспышек сверхновых.

Исследователи говорят, что звезды начинают взрываться в двух случаях: когда закончится ядерное топливо (сверхновые типа II), и, если это двойные звезды (сверхновые типа Ia), в этом случае звездные материи усиливают массу до предела Чандрасекара (примерно 1,44солнечной массы). Возникшие в результате взрыва космические лучи, состоят в основном из протонов, и в незначительной мере из ядер атомов и электронов. Помимо массивных частиц, от взрывов сверхновых рождаются потоки фотонов – мощные рентгеновские и гамма излучения.

От чего происходили массовые вымирания на земле

Спустя еще двадцать лет, после того, как выяснили происхождение космических лучей, в 1954 году палеонтолог Отто Шиндевольф высказал предположение, что между вспышками сверхновых и массовыми вымираниями имеется взаимосвязь. Физик полагает, что к исчезновению морских организмов причастно высокоэнергетическое излучение, произошедшее из-за сформированных радиоактивных изотопов, несущих большую угрозу для живых организмов.

С той поры многие специалисты попытались выяснить, имеют ли вспышки сверхновых отношение к массовым вымираниям. Сегодня ученые обладают сведениями только о вымерших морских обитателях, так как в окаменелостях найдены только их останки. Два типа массовых вымираний, дресбакское и ботомское, случившихся в Кембрии, считались бы крупнейшими, но предоставленные палеонтологами данные, пока базируются на весьма небольшом количестве окаменелостей того периода.

Как взрывы сверхновых воздействуют на планету

Корсинчек допускает два варианта развития воздействия взрывов от сверхновых располагающихся вблизи от Земли, на планету. В первом случае планета может подвергнуться воздействию космических лучей, проходящих через межзвездное пространство. Тут все зависит от плотности излучения. Если звезда находится на расстоянии от Солнца не больше 15-20 парсек, эффект будет более сильным. Другой вариант развития – узконаправленный луч сверхновой. При этом лучу потребуется справиться с давлением солнечного ветра и пробиться внутрь Солнечной системы.

Как именно воздействую вспышки сверхновых на живые организмы впервые начали исследовать в 1960году. Ученые обнаружили, что при взрыве звезды находившейся приблизительно в 20 парсеках от Солнца, в основном развивается второй вариант развития событий. Обычная доза получения радиации, которая может поступить от космических лучей — 0,0003 грея в год. Если же она увеличится, например, в 100 раз, то это может очень серьезно сказаться на животных. При получении в год дозы в 0,02 грея, небольшие виды животных не пострадают, но для крупных — она будет смертельна.

Полученный вред от дозы радиации может быть различным. К примеру, скапливание радиоактивных изотопов в организме животного, может повлиять вплоть до его стерилизации. Для гибели насекомых и одноклеточных, потребуется интенсивность лучей в 100 раз выше. И так как произойдет снижение количества животных в пищевой цепочке, косвенно это отразится и на растениях.

Вероятность того, что озоновый слой Земли разрушится очень большая. За счет усиленной интенсивности лучей, при развитии второго варианта воздействия, увеличивается число окиси азота в стратосферном слое планеты. Окись азота взаимодействует с озоном, и в конечном итоге происходит образование кислорода (молекул, состоящих из двух атомов), а также диоксида азота.

В итоге от взрыва сверхновой, находящейся в 10 парсеках, иссякнуть озоновый слой может на 95% в течение 300 лет. Для нашей планеты это может быть огромной катастрофой, так как произойдет нарушение пищевой цепочки, в которой сегодня задействованы и существуют фотосинтезирующие организмы — ультрафиолетовое излучение спровоцирует их массовые вымирания. В результате этого произойдет накапливание углекислого газа в атмосфере, что приведет к парниковому эффекту.

Не все так страшно, как думали ученые

Однако, на сегодняшний день прогноз уже не такой пугающий. Было выявлено, что если в случае сильной вспышки сверхновой произойдет сокращение озонового слоя: в приполярных зонах на 60%, а на экваторе — на 20 процентов, то массовых вымираний не случится. В НАСА же вообще предполагают, что вымирание вообще вероятно лишь тогда, когда взрыв сверхновой, произойдет на дистанции восемь парсек от планеты. Специалисты в этой области считают, что полностью прогнозировать результаты вспышек сверхновых из-за сложнейшего построения оболочки Земли, невозможно.

Огромный интерес представляет предположение об атмосферных явлениях, объединенных с активными космическими лучами. В первый раз эта догадка была высказана в 1950 году. Продолжили о ней говорить лишь спустя сорок лет, когда была определена роль ионизации атмосферы в создании облаков и была выдвинута гипотеза, что космические лучи на климат оказывают немалое влияние.

Затем эту догадку продолжили проверять в 2000-х, когда попытались отыскать взаимодействие движения Солнца через рукава галактики и Млечного Пути с появлением ледникового периода. В эту же пору вблизи с планетой обнаруживают все большее количество сверхновых, и, если думать логически, Земля рискует получить существенную дозу радиации. По подсчетам экспертов, на очень близкое к Земле расстояние, сверхновая приближается – один раз в течение 1,5 миллиарда лет.

Какую опасность представляют всплески гамма-излучений

Немалую угрозу несут в себе и гамма-излучения, длительность которых начинается с миллисекунд и заканчивается несколькими часами. Образуются подобные излучения от вспышек сверхновых типа Ia, и от объединенных звезд, состоящих из нейтронов. За самым первым всплеском γ-излучений велось наблюдение с американского космического аппарата Vela. К 2000 году эксперты в этой области высчитали результаты воздействия мощного гамма-излучения на планету. Исходя из их подсчетов, энергетический поток на один квадратный метр десяти, ста и тысячи килоджоулей за месяц уменьшит озоновый слой на 68, 91 и 98 процентов. Уменьшение озонового слоя в результате воздействия γ-излучения тоже взаимосвязано с формированием окиси азота в атмосферном воздухе.

Особый интерес, в связи с вышеизложенным, ученые проявляют к новыми претендентами в сверхновые, находящихся неподалеку от нашей планеты и взрыв у которых может произойти в самом скором, по меркам космоса, времени. Например, звезда IK Пегаса, находящаяся от Солнца в 40 парсеках, подойдет к нему вплотную только лишь спустя 1,1 миллиона лет. Спустя еще 0,8 миллиона лет другая звезда — белый карлик IK Пегаса, закончит существовать как сверхновая типа Ia.

И вдобавок, сверх гигантская звезда Бетельгейзе, стремительно отдаляется от Солнца, ее скорость составляет 33 километра в секунду, располагается она в настоящее время в 200 парсеках от нашей планеты. Ученые полагают, что взорвется она, как сверхновая второго типа, но из-за того, что она находится на большом расстоянии от Солнца, этот взрыв также ничем не угрожает для Земли.

No related links found

tainy.net


Читайте также
  • Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
    Гиперскоростная звезда – более 1.000.000 миль в час
  • Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
    Астрономы обнаружили самую большую спиральную галактику
  • Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
    Млечный путь содержит десятки миллиардов планет, схожих с Землей
  • Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
    Млечный путь разорвал своего спутника на четыре отдельных хвоста
  • Найден источник водородных газов для нашей Галактики
    Найден источник водородных газов для нашей Галактики