Күннің ғарыштық сәулелері

Пән: Астрономия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

КҮННІҢ ҒАРЫШТЫҚ СӘУЛЕЛЕРІ

1 Мәселенің қазіргі кездегі қалпы

2. Ғарыштық сәулелер жөніндегі негізгі бакылау мәліметтері

3. Галактикалық ҒС-ң құрамы

4. Алғашқы ҒС-ң спектрiнiң пiшiнi

5. Планета аралық магнит өрiстерiнiң өзара әсерiнен

пайда болатын галактикалық ҒС-ң интенсивтiлiгiнiң вариациялары

1 Мәселенің қазіргі кездегі қалпы

Жердің атмосферасына, оның ішінде озоносферасына, ғарыштық сәулеленудің (ҒС) елеулі әсер ететіндігі туралы жорамалдар бұрыннан бастап айтылды. Бірақ 1990-шы жылдары бұл мәселеге деген қызығушылық арта түсті, өйткені сол кезге дейінгі жиналған ауқымды тәжірибелік мәліметтер мен оны талдау үшін ойлап табылған жаңа тәсілдер, бұл әсердің, бұрын айтылғанға қарағанда, әлде-қайда көбірек екендігі жайлы тұжырым жасауға мүмкіншілік берді. Кейбір ғалымдар тіпті Жердің озон қабатының жұқаруы сияқты ғаламдық экологиялық апаттар үшін антропогенді әсердің мәні айтарлықтай аз деп, олар негізінен табиғи себептердің салдарынан болатындығын, оның ішінде ҒС ағындарындағы өзгерістерді бастысы деп есептейді. Қазіргі кезде экологиялық жағдайдың одан әрі нашарлап жатқанын ескерсек, бұл мәселенің өзектілігі және сайкес зерттеулер жүргізу қажеттілігі туралы айту артық болар. Жоғарыда айтылғанға байланысты, берілген жұмыстың келесідей мақсаттары белгіленді:

бүгіңгі таңда белгілі нәтижелерді салыстыра отырып, ҒС-ң Жер атмосферасының параметрлерінің, оның ішінде озон қабаты күйінің, өзгерісіне тигізетін әсері туралы мәселенің қазіргі заманғы жағдайын талдау;
атмосферадағы озонның мөлшері мен ҒС ағындары жайындағы жаңа мәліметтерді қолдана отырып, соңғы жылдары біраз зерттеушілер байқаған озон қабатының өзгеруіндегі тенденцияларын дәлелдеу немесе жоққа шығару және олардың ҒС-тің өзгеруімен байланысын жаңа талдау әдістері көмегімен зерттеу.

Зерттеулер TOMS аппаратурасымен озонның жалпы құрамын (ОЖМ) серіктік өлшеулер негізінде және ғарыштық сәулеленуді нейтронды мониторлар станциялардың әлемдік жүйесі көмегімен тіркеу мәліметтері негізінде жүргізілді.

2 ҒАРЫШТЫҚ СӘУЛЕЛЕР ЖӨНІНДЕГІ НЕГІЗГІ БАҚЫЛАУ МӘЛІМЕТТЕРІ

Қазіргі кезде ғарышта ыңғайлы жүргізуге болатын зерттеулер энергиялары 10 ⁸ -10 ¹⁰ эВ аралығында жататын ғарыштық сәулелер деп аталатын жарық жылдамдығына тең жылдамдықпен қозғалатын ядролық бөлшектердің Жерге үздіксіз түсетінін дәлелдейді.

Осылайша, ғарыштық сәулелер - бұл Жерден тыс көзжетпес Ғаламшар кеңістіктерінде пайда болған және жоғарғы энергияларға дейін үдетілген тұрақты бөлшектер мен атом ядролары болып табылады. Ғарыштық сәулелер галактикалық (гелиомагниттосферадан тыс келген) және күннен келген (Күн жүйесінде пайда болған) болып ажыратылады.

Планета аралық ортада жігерлі бөлшектер ондаған кэВ/нуклон бастап энергия бойынша үздіксіз таралған. Кең атмосфералық нөсерде тіркелген ерекше жігерлі бөлшектердің энергиясы 10 ²¹ эВ асқан. Бұндай үлкен (интервалда) аралықта күннен және галактикадан пайда болатын ғарыштық сәулелерді (ҒС) бөлетін шекараны анық көрсету мүмкін емес; дегенмен, күн оқиғаларында ГэВ/нуклон бөлшектер тым сирек байқалынатындықтан, шартты түрде барлық энергиялы бөлшектерді ғарыштық текті деп қабылдауға болады. Кейбiр бағалау бойынша, күннен пайда болатын бөлшектер үлесiне Күн жүйесiндегi ҒС-ң толық интенсивтiлiгiнің 10% келедi. Күн бөлшектерiнiң үлесi энергияның төмендеген сайын өседi.

Барлық энергияларды ескергенде ғарыштық ҒС-ң концентрациясы Күн жүйесi маңайында шамасымен, ал олардың кинетикалық энергияларының тығыздығы шамасымен бағаланады.

Төменде планета аралық магнит өрiстерiмен ҒС-ң модуляциясына қатысы бар бақылау мәлiметтерi қысқаша талқыланады.

3. Галактикалық ҒС-ң құрамы . Саны бойынша ҒС-ң құрамындағы ядролардың ең көп тобын протондар құрайды - 90% астам бөлшек, одан кейiн бөлшектер -7% жуық және оданда ауыр ядролар -1% төмен. Жердегi алғашқы ҒС-ң құрамындағы электрондар үлесі 1% жуық.

Алғашқы ҒС-ң құрамын Ғаламшардағы ядролардың орташа таралуымен салыстырғанда маңызды өзгешелiктер табылады. Бәрiнен бұрын олар жеңiл ядроларға (Li, Be, B) қатысты, себебі ҒС-нің таралуы толық Ғаламшардағыға қарағанда 10 ⁵ рет жоғары. ҒС-дегi болатын ядролар Ғаламшардағыдан тым көп. ҒС-дегi антипротон мөлшерiн өлшеу соңғы жылдарының маңызды нәтижесі болды. Күтпестен антипротондар саны көбейдi, бұл салыстырмалы аз энергиялар аумағында ерекше байқалады. Энергия интервалында, ағын тығыздығы бар теориялар болжамын 1-2 реттiлiкке жоғарылатады.

4. Алғашқы ҒС-ң спектрiнiң пiшiнi . энергиялар аумағында алғашқы протондардың дифференциалдық энергетикалық спектрі төмендегі дәрежелiк тәуелдiлiктен жақсы көрiнеді [1]

, (1. 1)

мұндағы дифференциалдық спектрдің көрсеткiшi. Г - ГэВ -пен өлшенеді. ГэВ энергиялар кезінде кинематикалық пен толық энергиялар арасындағы өзгешелiк аз және (1. 1) формуласындағы ны мен алмастыруға болады. ~10эВ энергиялар кезінде ҒС-спектрiнде бұрылыс пайда болып, спектр тiк болады

, (1. 2)

мұндағы , энергиялар >10 эВ аймағындағы спектрдің пішіні жақсы зерттелмеген, бiрақ бұл аймақтағы спектрдiң жайпақ болатындығы туралы мәлiметтер бар. бөлшектер мен ауырлау ядролардың энергетикалық спектрлерiнiң пiшiнi протондар спектрiнiң пiшiнiне жақын; бұл ҒС-ң химиялық құрамы энергияға әлсiз тәуелдi деп түсiндiрiледi. Әртүрлi тәжiрибе қоюшы топтар арқылы оқытылған энергиялардың кең диапазонындағы алғашқы Ғарыштық сәулелену спектрiн өлшеу нәтижелерi 1-суретте келтiрiлген.

1 сурет- Энергиялары кең аралықта жататын ғарыштық сәулеленудің алғашқы спектрі [1] . Нүктелер мен жұлдызшалар - бірнеше авторлардың алған тәжірибелік мәліметтері. Энергиялары <е [ГэВ] бар ҒС интегралдық интенсивтігі J( е ) [cm- ² c-i •cp- ¹ ]

2 сурет. 1965 ж. Жер бетіне жақын протондардың дифференциалдық спектрі (Замов, 1975)

ГэВ/нуклон энергияларда электрондардың, протондар мен ядролардың спектрлерi планета аралық кеңiстiкте өлшенетiн спектрлердiң гелиомагнитосферадан тыс ҒС-нің спектрiнен елеулi өзгешелiгi бар. тағы протондардың энергетикалық спектрiнiң түрi 2-сур. келтiрiлген. Бұдан, дегенмен, Жердiң галактикалық ҒС-рiнiң ағынының интенсивтiлiгi, ал белгiлi шектерде олардың спектрiнiң пiшiнi де күн белсендiлiгiнiң деңгейi өзгерiсiмен өзгеретiнiн естен шығармау керек.

200-500МэВ/нуклон энергияда максимумның 20-30МэВ/нуклон энергияда минимумның бар болуы ҒС-ң энергетикалық спектрi үшiн типтiк болып саналады. Алғашқы спектрдiң түрi белгiсiз болса да, Г-500МэВ/нуклон энергиялар аумағында интенсивтiлiктiң кемуiн модуляциялық эффектпен байланыстырады. 30-300МэВ аумағында протондардың модульденген дифференциалды спектрi дәрежелiк тәуелдiлiкпен сипатталады , мұндағы 1965-1969ж. ж. және y. ” 1. 4 1971-1972ж. ж. (Райдж бен Эрл 1971, Райдж және басқалар 1974) . 15-30МэВ/нуклон энергияларда спектрдiң минимумы бар. Төмен энергияларда қисық күнонiң ҒС-ң ағынынан болатын күштi және жиi жүйелi емес вариацияларымен сыналады. Бiрақ жыл сайын күн ағындарының интенсивтiлiгi минималды және салыстырмалы тұрақты 100-200сағ. жалғасатын “тыныш кезеңдер” болады. Бұндай кезеңдерде планета аралық кеңiстiкте ылғи болатын ҒС-ң аз энергияларында квазитұрақты фон айқындалады. 1-суретте минимумнан сәл солға қарай қисықтық ауданымен сипатталған. Сондай-ақ бұл энергиялар аумағында спектр дәрежелi, бiрақ оның көрсеткiшi бiр тыныш периодтан басқасына вариацияланады.

Бұл фонның ұзақ вариацияларын бақылауларда фазада төмен энергияларда галактикалық ҒС-ң модуляциясымен пайда болатын шамамен 7 рет өзгеретiн интенсивтiлiктi көрсеттi. Қарастырылып жатқан төмен энергиялы фонда протондар мен бөлшектердiң мөлшерi орташа энергияларда галактикалық ҒС-де сәйкес қатынасқа жақын және күннiң ҒС-рi үшiн типтiк қатынасқа қарағанда жеткiлiктi төмен.