Солнечный шторм

1. Воткинский филиала АПОУ УР «Республиканский медицинский колледж имени Героя Советского Союза Ф.А. Пушиной Министерства

здравоохранения Удмуртской Республики»
Проект
Форма проекта: предметноориентированный
По теме: «Солнечный шторм»
Исполнитель: Варламова Юлия Денисовна
студентка 1 курса 103 группы
специальности «Сестринское дело»
Руководитель: Кузнецова Л. Д.
Преподаватель ВМК
Работа защищена с оценкой ____ (_____________)
Председатель ЦМК _______________Протопопова.Е.Р.
Воткинск
2019

2.

Выбор темы проекта «Солнечный шторм» обусловлен тем, что в мире нет ничего более
постоянного, чем Солнце. Наблюдаемые с древних времен пятна на диске Солнца комуто казались курьезом, а кому-то - кознями дьявола. Лишь в XIX веке было замечено, что
после появления солнечных пятен на Земле усиливаются полярные сияния и
регистрируются колебания геомагнитного поля - магнитные бури. В начале XX века
выдающийся российский ученый А. Л. Чижевский (1897-1964) впервые высказал идею о
влиянии солнечной активности на неживой мир, биосферу и социальные процессы и
назвал ее "космической погодой". Так как физические основы подобного воздействия
были тогда совершенно неизвестны, взгляды Чижевского многие считали близкими к
мистицизму. Это трагически сказалось на судьбе ученого, а его основополагающие труды
были изданы только спустя много лет. В настоящее время благодаря космическим
исследованиям природа нашей зависимости от Солнца стала более понятной, а
предупреждения о влиянии солнечных вспышек и магнитных бурь на состояние здоровья
и работоспособность технических систем стали частью нашей жизни.

3. Актуальность 

Актуальность
В настоящее время не только специалисты в области физики Солнца, климатологи и
исследователи во многих смежных областях, но и большинство населения нашей планеты
осознали влияние солнечной активности на многие процессы, идущие на Земле,
непосредственно определяющие условия жизни и здоровье людей. Пример проблемы,
выходящей на первый план для всего человечества – возможное потепление климата в
долговременной перспективе (в масштабах столетий и тысячелетий) и краткосрочном
прогнозе (в течение десятилетий).

4. Солнечны ветер

Солнечный ветер — поток
ионизированных частиц (в
основном гелиево –водородной
плазмы ), истекающий из солнечной
короны со скоростью 300—1200 км/с
в окружающее космическое
пространство. Является одним из
основных
компонентов межпланетной среды.
Множество природных явлений
связано с солнечным ветром, в том
числе такие явления космической
погоды, как магнитные
бури и полярные сияния.

5. Магнитные бури

6. Северные сияния

7. Солнечный ветер и магнитосфера Земли

Солнечный ветер и магнитосфера Земли

8. Вид движителя для космического аппарата, использующий в качестве источника тяги импульс ионов солнечного ветра.

Электрический парус
Вид движителя для космического аппарата, использующий в качестве
источника тяги импульс ионов солнечного ветра.

9. История открытий

История открытий
Предположение о существовании
постоянного потока частиц,
летящих от Солнца, впервые было
высказано британским
астрономом Ричардом
Кэррингтоном. В 1859
году Кэррингтон и Ричард Ходжсон
независимо наблюдали то, что
впоследствии было
названо солнечной вспышкой. На
следующий день
произошла геомагнитная буря, и
Кэррингтон предположил связь
между этими явлениями.
Ричард Кристофер Кэррингтон (1826 − 1875)

10.

Джордж Френсис Фицджеральд
(1851—1901) — ирландский физик.
Кристиан Олаф Бернхард Биркеланд (1867—
1917) — норвежский физик, член Норвежской
АН. Прославился как первый человек, который
сумел объяснить суть явления полярного сияния.

11.

Фредерик Александр Линдеманн —
(1886 г. — 1957) британский физик и
влиятельный научный советник
британского правительства с начала
1940-х до начала 1950-х годов.
Сидни Чепмен (1888—1970) —
английский математик, геофизик и
астроном.

12.

Людвиг Франц Бенедикт
Бирман (1907—1986) — немецкий
астроном.
Сергей Константинович
Всехсвятский (1905 —1984) —
советский астроном.

13.

Юджин Ньюмен Паркер (р.
1927) — американский астроном.
Член Национальной академии наук
США (1967).
Субраманьян Чандрасека́р ( 1910— 1995) —
американский астрофизик и физик-теоретик
индийского происхождения,
лауреат Нобелевской премии по
физике (1983).
Член Национальной академии наук
США (1955). Член ряда академий наук и
научных обществ, в том числе Лондонского
королевского общества (1944) и Индийской
академии наук.

14.

Константин Иосифович
Грингауз (1918—1993) —
советский и российский учёный,
лауреат Ленинской
премии и Государственной премии
СССР.
Марсия Нейгебауэр (1932 г.) — выдающийся
американский геофизик. Внесла важный
вклад в исследование космоса. Результатом
новаторского исследования Нейгебауэр стали
первые прямые измерения солнечного ветра.
Это исследование пролило свет на его
физическую природу
и его взаимодействие с кометами.

15. SOHO—космический аппарат для наблюдения за Солнцем. Совместный проект ЕКА и НАСА. Был запущен 2 декабря 1995 год, выведен

SOHO—космический аппарат для наблюдения
за Солнцем. Совместный проект ЕКА и НАСА.
Был запущен 2 декабря 1995 год, выведен
в точку Лагранжа L1 системы Земля—Солнце и
приступил к работе в мае 1996 года.
В конце 1990-х годов с помощью
Ультрафиолетового коронального
спектрометра на борту
спутника SOHO были проведены
наблюдения областей
возникновения быстрого
солнечного ветра на солнечных
полюсах. Оказалось, что ускорение
ветра много больше, чем
предполагалось, исходя из чисто
термодинамического расширения.
Модель Паркера предсказывала,
что скорость ветра становится
сверхзвуковой на высоте 4-х
радиусов Солнца от фотосферы, а
наблюдения показали, что этот
переход происходит существенно
ниже, примерно на высоте 1-го
радиуса Солнца, подтверждая, что
существует дополнительный
механизм ускорения солнечного
ветра.

16. Характеристика

17. Медленный солнечный ветер

Медленный солнечный ветер
порождается «спокойной» частью
солнечной короны при её
газодинамическом расширении: при
температуре короны около 2 × 106 К
корона не может находиться в
условиях гидростатического
равновесия, и это расширение при
имеющихся граничных условиях
должно приводить к разгону
коронального вещества до
сверхзвуковых скоростей. Нагрев
солнечной короны до таких
температур происходит вследствие
конвективной природы
теплопереноса в фотосфере солнца:
развитие конвективной
турбулентности в плазме
сопровождается генерацией
интенсивных магнитозвуковых волн;
в свою очередь при распространении
в направлении уменьшения
плотности солнечной атмосферы
звуковые волны трансформируются в
ударные; ударные волны эффективно
поглощаются
веществом короны и разогревают её до температуры (1—3)×106 К.

18. Быстрый солнечный ветер

Потоки рекуррентного быстрого
солнечного ветра испускаются
Солнцем в течение нескольких
месяцев и имеют период
повторяемости при наблюдениях с
Земли в 27 суток (период вращения
Солнца). Эти потоки ассоциированы
с корональными дырами — областями
короны с относительно низкой
температурой (примерно 0,8⋅106 К),
пониженной плотностью плазмы
(всего четверть плотности спокойных
областей короны) и радиальным по
отношению к Солнцу магнитным
полем.

19. Возмущённые потоки

20. Феномены, порождаемые солнечным ветром

Солнечный ветер образует гелиосферу, благодаря чему препятствует проникновению
межзвёздного газа в Солнечную систему. Магнитное поле солнечного ветра
значительно ослабляет приходящее извне излучение. Так в 2009 году, в период
затянувшегося минимума солнечной активности, интенсивность излучения вблизи
Земли выросла на 19 % относительно всех наблюдаемых ранее максимумов.
Солнечный ветер порождает на планетах Солнечной системы, обладающих магнитным
полем, такие явления, как полярные сияния и радиационные пояса планет.
Неоднородность потоков солнечного ветра (вдали от планет) порождает межпланетное
магнитное поле.

21.

Группа ученых из Дании, Бельгии,
Китая и Италии проделала
масштабную научную работу о
природе магнитных бурь и их
влиянии на Землю, ее результаты
опубликованы в журнале Nature
Communications.
Как сообщают ученые, Земля
практически постоянно находится в
состоянии «бомбардировки»
частицами со стороны Солнца. Во
время столкновения частиц
плазменного слоя с атмосферой
нашей планеты происходит
возбуждение входящих в ее состав
атомов и молекул газов, в
результате чего мы видим полярное
сияние.
Одна из самых мощных геомагнитных
бурь за всю историю наблюдений была
зафиксирована в 1859 году, она стала
следствием рекордно высокой
солнечной активности. Тогда, начиная с
28 августа по 2 сентября, на Солнце
произошел крупный корональный
выброс массы, который достиг Земли
через 18 часов против обычных 3-4
дней. В результате сильнейшей
геомагнитной бури в Европе и Северной
Америке отказали телеграфные
системы, а полярные сияния можно
было наблюдать по всему миру, в том
числе и на Карибских островах.
По результатам исследований ученые выяснили также, что, несмотря на то, что
Солнце выбрасывает в окружающее пространство гигантское количество
энергии, это ни в какое сравнение не идет с результатами деятельности других
звезд, мощность которых выше солнечной в десятки тысяч раз.
Основываясь на своих наблюдениях, ученые допустили, что вспышки на
Солнце и супервспышки других звезд имеют одну и ту же природу. Таким
образом, как предполагают ученые, Солнце однажды может уничтожить на
Земле все живое всего одной мощной вспышкой.

22. Заключение

Поток солнечного ветра обтекает Землю, формируя магнитосферу, а межпланетное
магнитное поле играет роль ключа, открывающего ее и соединяющего геомагнитное
поле с солнечным магнитным полем. Солнечная активность, как настроение человека,
передается Земле через эти объятия. С технической точки зрения магнитосферу удобно
представить себе как совокупность электрических токов, текущих по цепи, в которой
различные области магнитосферы и ионосферы играют роль резисторов и
конденсаторов. Таким образом, движущееся магнитное поле создает динамо-эффект,
магнитное соединение магнитосферы с межпланетным магнитным полем,
вмороженным в поток солнечного ветра.