23. Магнитные поля планет Солнечной системы и физические причины их формирования. Полярные сияния. Излучениепланет.

Магнитные поля планетПлазма солнечного ветра, встречая на своём пути планету, частичноогибает препятствие и частично им поглощается. Картина обтеканиязависит от характеристик препятствия. Имеется три основных варианта:1) планета (или спутник) не имеет ни атмосферы, ни магнитного поля(Луна);2) есть атмосфера, нет собственного магнитного поля (Венера);3) есть значительное магнитное поле; наличие или отсутствие атмосферыне играетроли (Меркурий, Земля, Юпитер).

В первом случае за планетой образуется плазменные тень и полутень. Во втором случае солнечный ветер, набегающий на атмосферу, образуетударную волну. За фронтом ударной волны расположена переходнаяобласть, в которой скорость частиц солнечного ветра меньше, аконцентрация – больше, чем в невозмущённом солнечном ветре. Плазмасолнечного ветра прижимает ионосферу ближе к поверхности надневной стороне планеты.Некоторые планеты имеют сильные магнитные поля. В этомслучае также образуется ударная волна и переходная область,но частицы солнечного ветра отклоняются магнитным полемпланеты в ней задолго до того, как они вступают всоприкосновение с ионосферой.

Магнитное полеЗемли удерживает огромноеколичество заряженных частиц –электронов и протонов. Частицызаполняют огромные кольца, илипояса, охватывающие Землювокруг геомагнитного экватора.

Существует два основных радиационных пояса Земли. Внутренний пояс состоит из протонов с энергиями около 108 эВи электронов с энергиями 20–500 кэВ. Этот пояс начинается на высоте2400 км и заканчивается на высоте 5600 км. Внешний пояс расположен навысотах от 12 000 до 20 000 км и состоит преимущественно из электроновс меньшими энергиями.

Магнитосфера - вся область околоземного пространства, заполненная заряженнымичастицами, движущимися в магнитном поле Земли. Она отделена от межпланетного пространствамагнитопаузой. Вдоль магнитопаузы частицы солнечного ветра обтекаютмагнитосферу.Влияние солнечного ветра на земное магнитное поле иногда бывает очень сильным.Локальные характеристики солнечного ветра изменяются и совершают колебанияиногда в течение нескольких часов, а затем восстанавливаются до прежнего уровня.Такие явления возникают в результате вспышек на Солнце и называютсямагнитными бурями. В высоких широтах во время возмущений магнитного поля наблюдаются полярныесияния. Спектр полярных сияний состоит из эмиссионных линий и полос,прежде всего зелёной и красной линий кислорода (5 577 и 6 300 Å).

Частицы солнечного ветра захватываются магнитным полем Земли и наполняютвнешний радиационный пояс. В полярных районах электроны и протоны, двигаясьпо спирали вдоль силовых линий, могут проникать в атмосферу даже приотносительно малых энергиях. В верхних слоях атмосферы частицы солнечного

ветра создают дополнительную ионизацию и возбуждают свечение, наблюдаемое ввиде полярных сияний.

Излучение планет• Солнечное излучение, падающее на планету, частичноотражается в космическое пространство и частичнопоглощается. Поглощённая энергия нагревает поверхность иатмосферу и переизлучается в длинноволновой областиспектра. Поэтому спектр излучения планеты содержит двамаксимума. Один из них соответствует отражённомусолнечному излучению, второй – тепловому. Доля солнечной энергии, отражённая от планеты, называетсясферическим альбедо: ;где Ф0 – падающий поток солнечного излучения, Ф – поток,рассеянный планетой по всем направлениям. У Земли Асф = 0,39.