ҒС-ң Жер магнит өрісіндегі қозғалысы. Геомагниттік кесілу қатаңдығы. Ендіктік эффект

Кіріспе

Жерге бағытталған ғарыштық сәулелер, өз жолында, жердің магнит өрісіне тап болады. Егер магнит өрісінің аясынан шыға алса (магнит өрісін жарып отырып), онда атмосфераға тап болады. Жер ядросындағы электр тоғы мен күн желі магнит өрісін құрайды. Әлдеқайдан келетін ғарыштық сәулелер, магнит өрісінде күрделі траекториядан өтеді, энергиясы төмен болса атмосфераға жетпей қалуы мүмкін. Магнитосферадағы сүзгіш (фильтр), нейтронды монитор көмегімен, кезкелген орында ғарыштық сәулелердің спектрі мен ұшып келу бағытын анықтаудын мүмкіндігін береді.

КҒС-ң Жер орбитасындағы энергиялық спектрін анықтағанда ендік эффект, яғни ҒС қарқындылығының бақылау нүктесінің геомагниттік ендігіне тәуелділігін қолданcақ болады. Бұл тәуелділік геомагниттік кесілу қатаңдығына байланысты пайда болады. Жер магнит өрісін жеңіп, Жер бетіне дейін блегілі бір бағыттан келіп, жете алу үшін бөлшектің магнит қатаңдығы сол нүктенің сол бағыт үшін геомагниттік кесілу қатандығынан аз болмауы керек, ал егер ол аз болса, Жер магнит өрісі бөлшекті сол нүктеге дейін жібермейді. Негізі, бөлшектің магнит қатаңдығы дегеніміз, R=p┴c/Ze, мұндағы p┴ – бөлшек импульсінің магнит өрісіне перпендикуляр құраушысы, Ze - оның заряды, ультрарелятивтік бөлшектер үшін ол сан жағынан бөлшектің бірлік зарядына сәйкес келетін энергиясына тең. Жер магнит өрісінің құрылысы, берілген (мысалы, тік) бағыт үшін геомагниттік кесілу қатандығы геомагниттік экваторда максимал (шамамен 17 ГВ) болады да, геомагнитттік полюстерге қарай 0-ге дейін азаяды(кемиді). Яғни, вертикаль бағыттан Жер бетіне геомагниттік экватор аймағында жету үшін, бөлшек кемінде 17 ГВ магнит қатандығына ие болу тиіс, қатандықтары төмен бөлшектер экватордағы Жер бетіндегі нүктеге өтпейді, олар кесіледі дейді. Геомагнит полюстеріндегі Жер бетіндегі нүктелерге қатандықтары әртүрлі бөлшектер жете алады. Сонымен, Жер бетінде бақыланатын ҒС қарқындалығы полюстерден экваторға қарай азаяды. Геомагниттік ендіктер географиялықтарға жақын.

Күнде жарылыс болғанда Жерге соғады, сонда қақпандар бұзылады, қақпаннан шығады, атмосферамен әсерлеседі, сөйтіп жарқыл пайда болады(полярное сияние).

Пән: Астрономия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:

ҒС-ң Жер магнит өрісіндегі қозғалысы. Геомагниттік кесілу қатаңдығы. Ендіктік эффект.

Жерге бағытталған ғарыштық сәулелер, өз жолында, жердің магнит өрісіне тап болады. Егер магнит өрісінің аясынан шыға алса (магнит өрісін жарып отырып), онда атмосфераға тап болады. Жер ядросындағы электр тоғы мен күн желі магнит өрісін құрайды. Әлдеқайдан келетін ғарыштық сәулелер, магнит өрісінде күрделі траекториядан өтеді, энергиясы төмен болса атмосфераға жетпей қалуы мүмкін. Магнитосферадағы сүзгіш (фильтр), нейтронды монитор көмегімен, кезкелген орында ғарыштық сәулелердің спектрі мен ұшып келу бағытын анықтаудын мүмкіндігін береді.

КҒС-ң Жер орбитасындағы энергиялық спектрін анықтағанда ендік эффект, яғни ҒС қарқындылығының бақылау нүктесінің геомагниттік ендігіне тәуелділігін қолданcақ болады. Бұл тәуелділік геомагниттік кесілу қатаңдығына байланысты пайда болады. Жер магнит өрісін жеңіп, Жер бетіне дейін блегілі бір бағыттан келіп, жете алу үшін бөлшектің магнит қатаңдығы сол нүктенің сол бағыт үшін геомагниттік кесілу қатандығынан аз болмауы керек, ал егер ол аз болса, Жер магнит өрісі бөлшекті сол нүктеге дейін жібермейді. Негізі, бөлшектің магнит қатаңдығы дегеніміз, R=p┴cZe, мұндағы p┴ - бөлшек импульсінің магнит өрісіне перпендикуляр құраушысы, Ze - оның заряды, ультрарелятивтік бөлшектер үшін ол сан жағынан бөлшектің бірлік зарядына сәйкес келетін энергиясына тең. Жер магнит өрісінің құрылысы, берілген (мысалы, тік) бағыт үшін геомагниттік кесілу қатандығы геомагниттік экваторда максимал (шамамен 17 ГВ) болады да, геомагнитттік полюстерге қарай 0-ге дейін азаяды(кемиді). Яғни, вертикаль бағыттан Жер бетіне геомагниттік экватор аймағында жету үшін, бөлшек кемінде 17 ГВ магнит қатандығына ие болу тиіс, қатандықтары төмен бөлшектер экватордағы Жер бетіндегі нүктеге өтпейді, олар кесіледі дейді. Геомагнит полюстеріндегі Жер бетіндегі нүктелерге қатандықтары әртүрлі бөлшектер жете алады. Сонымен, Жер бетінде бақыланатын ҒС қарқындалығы полюстерден экваторға қарай азаяды. Геомагниттік ендіктер географиялықтарға жақын.

Күнде жарылыс болғанда Жерге соғады, сонда қақпандар бұзылады, қақпаннан шығады, атмосферамен әсерлеседі, сөйтіп жарқыл пайда болады(полярное сияние).

21. ҒС-ң Жер орбитасындағы 10 ГэВ пен 109 ГэВ аралығындағы энергиялық спектрі

Өте кең ~1010 және ~1018 эВ энергиялар аймағында Ғс-ң энергиялық спектрін дәрежелік функциямен сипаттауға болады: I(E)~E - ϒ
ϒ- спектр көрсеткіші

~10 10 -10 15эВ аймағындада ϒ=2.7
~10 10 -10 18 эВ аймағындада ϒ=3.2
~1015~1018 эВ аймағында спектр қатаңданады(дәреженің өсуі-спектр қатаңданады).
~1015 эВ - та 1 бөлшек 1 секундта 1м2-қа келеді.
~1018 эВ - та 1 бөлшек 1 жыл ішінде 1 км2 - қа келеді.

I(E)*E2.7~E-2.7*E2.7

Тізе ашылғаннан кейін алғашқы кезде ғалымдардың көбі бұл тізе алғашқы Ғс-те бақыланбайды, тек 2-ші реттік Ғс-те байқалады деді. Яғни, тізенің себебі: мұндай жоғарғы энергияларда әсерлесу қасиеттері атмосфераның төменгі энергияларында басқаша болады, тізе сол себептен болады деген болжам айтылды.
Тізенің атмосферамен байланысын бастапқыда жоққа шығарды. Бірақ кейіннен ғалымдардың болжамы бойынша тізенің атмосферамен байланысы бар деп ойлады.
Спектр тізесінің табиғаты әлі де анық белгісіз. Алғаш кездерде ғалымдардың бір жартысы "тізе алғашқы Ғс-те бақыланбайды, оның пайда болуы ҒС-ң Жер атмосферасымен әсерлесуі сипатының жоғары энергияларда өзгеруімен байланысты " деп ойлады.
Қазіргі таңда ғалымдардың көбісі келіскен болжам-Тізенің пайда болуы мынамен байланысты: Галактиканың жалпы магнит өрісі бар, оның күш сызықтары шиыршықты тармақтар бойымен бағытталған.
Энергиялары 1015 эв-тен төмен бөлшектердің бұл өрістегі қозғалысының Лармор радиусы Галактикалық дискісінің қалыңдығынан аз болады да, Галактика ішінде ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.