http___www.tportal.hr_vijesti_svijet_79745_Pronaden-stit-za-putovanja-kroz-svemir.html_1.xml
1.1 1.2 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 4.1 5.1 5.2 6.1 6.2 7.1 8.1 9.1 10.1 10.2 10.3 11.1 11.2 12.1
Auroras are indicators of the connection between the Earth and the sun. The frequency of auroras correlates to the frequency of solar activity and the sun's 11-year cycle of activity. As the process of fusion occurs inside the sun, it spews high-energy particles (ions, electrons, protons, neutrinos) and radiation in the solar wind. When the sun's activity is high, you'll also see large eruptions called solar flares and coronal mass ejections. These high-energy particles and radiations get released into space and travel throughout the solar system. When they hit the Earth, they encounter its magnetic field. The poles of the Earth's magnetic field lie near, but not exactly on, its geographic poles (where the planet spins on its axis). Scientists believe that the Earth's liquid iron outer core spins and makes the magnetic field. The field is distorted by the solar wind, getting compressed on the side facing the sun (bow shock) and drawn out on the opposite side (magnetotail). The solar winds create an opening in the magnetic field at the polar cusps. Polar cusps are found on the solar side of the magnetosphere (the area around the Earth that's influenced by the magnetic field). Let's look at how this leads to an aurora. - As the charged particles of solar winds and flares hit the Earth's magnetic field, they travel along the field lines. - Some particles get deflected around the Earth, while others interact with the magnetic field lines, causing currents of charged particles within the magnetic fields to travel toward both poles -- this is why there are simultaneous auroras in both hemispheres. (These currents are called Birkeland currents after Kristian Birkeland, the Norwegian physicist who discovered them -- see sidebar.) - When an electric charge cuts across a magnetic field it generates an electric current (see How Electricity Works). As these currents descend into the atmosphere along the field lines, they pick up more energy. - When they hit the ionosphere region of the Earth's upper atmosphere, they collide with ions of oxygen and nitrogen. - The particles impact the oxygen and nitrogen ions and transfer their energy to these ions. - The absorption of energy by oxygen and nitrogen ions causes electrons within them to become "excited" and move from low-energy to high-energy orbitals (see How Atoms Work). - When the excited ions relax, the electrons in the oxygen and nitrogen atoms return to their original orbitals. In the process, they re-radiate the energy in the form of light. This light makes up the aurora, and the different colors come from light radiated from different ions. Note: The particles that interact with the oxygen and nitrogen ions in the atmosphere don't come from the sun, but rather were already trapped by the Earth's magnetic field. The solar winds and flares perturb the magnetic field and set these particles within the magnetosphere in motion. For more information on auroras, take a look at the links on the next page.
1.1 2.1 3.1 5.1 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7.1 8.1 9.1 9.2 10.1 10.2 11.1 11.2 11.3 12.1 12.2 13.1 13.2 13.3 13.4 13.5 14.1 15.1 15.2 15.3 16.1 18.1 19.1 19.2 19.3 19.4 19.5 19.6 19.7 20.1 20.2 21.1 21.2 21.3 21.4 21.5 22.1 22.2 23.1 23.2 25.1
Na međuplanetarnim putovanjima astronauti će biti izloženi smrtonosnim zrakama, međutim, novo istraživanje pokazuje da bi im zaštitu mogao pružiti jednostavan magnet NASA se s pravom bojala poslati ljude na Mars jer se na takvim putovanjima izlažu opasnim visokoenergetskim zračenjima Sunca, no čini se da je tom strahu konačno došao kraj zahvaljujući otkriću znanstvenika iz Rutheford Appleton Laboratory (RAL) nedaleko od Oxforda Ako se rezultati potvrde, prvi međuplanetarni putnici vrijeme bi mogli kratiti promatranjem prekrasne blistave aurore koja će okruživati njihovu letjelicu, a nastajat će u srazu zračenja Sunca sa štitom koji će stvarati običan magnet veličine palca smješten u središtu svemirskog broda. Koncept na kojem se temelji ideja tima iz RAL-a star je koliko i Zemlja. Naime, život na našem planetu od zračenja štiti tzv. magnetosfera. Središte Zemlje sastavljeno je od rastopljenog željeza. Njegova rotacija stvara magnetsko polje koje pak odbija opasne solarne vjetrove. U blizini polova ovaj sraz očituje se kao aurora. Da nema štita magnetosfere, visokoenergetske čestice prolazile bi kroz organizme i utjecale na stanične mehanizme, a složeni oblici života vjerojatno se ne bi mogli održati. Na putovanjima do Marsa astronauti bi morali napustiti zaštitu magnetosfere i izložiti se zračenju solarnih vjetrova koje je oko 1.000 puta snažnije od onoga koje je oslobođeno eksplozijama bombi u Hiroshimi i Nagasakiju. 'Svemirsko zračenje smatrano je jedinom zaprekom u istraživanju svemira', rekla je Ruth Bamford iz RAL-a. 'Naš eksperiment pokazuje da možda postoji način da se show nastavi.' Za djelotvornim štitom traga se već desetljećima. Još je njemački znanstvenik, Werhner von Braun , pionir raketne tehnologije i programa Apollo 60-ih razmišljao o mogućnosti da se upotrijebi magnetsko polje. Kasnije je odbacio ideju jer je bio uvjeren da bi za tu svrhu bio neophodan previše veliki magnet. No istraživanja Mjeseca pokazala su da nije bio u pravu. 'U početku smo mislili da u Sunčevom sustavu magnetosferu imaju samo tijela dovoljno velika da u njima postoji rastopljena željezna jezgra. Međutim, pokazalo se da je Sunčev sustav pun malih ali iznenađujuće snažnih magnetnih štitova', objasnila je Bamford. 'Prije svega ima ih nekoliko na Mjesecu. Čestice solarnih vjetrova postupno su zatamnile veći dio Mjeseca, no neka su područja ostala svijetla. 1998. NASA-in Lunar Prospector preletio je iznad jednog takvog kraja. Sonda je letjela samo 18 km iznad površine kada su osjetljivi instrumenti zabilježili da je prošla kroz silnice magnetskog polja i ušla u svojevrsnu pećinu u kojoj je registriran značajan pad koncentracije opasnih čestica solarnog vjetra. Ušla je u minijaturnu magnetosferu kroz koju se solarni vjetrovi nisu mogli probiti', objasnila je Bamford. Ovo područje nastalo je najvjerojatnije u udaru meteora koji ga je trajno magnetizirao. Polje koje je otkrio Lunar Prospector široko je nekoliko stotina kilometara i uzdiže se desecima kilometara uvis. U njemu su stijene ostale zaštićene od solarnih vjetrova milijardama godina. Slične pojave zabilježene su i na Marsu, ali i na asteroidima Ida i Gaspra Znanstvenici su konačno predstavili zanimljiv mehanizam koji odbija solarne vjetrove i testirali ga u laboratoriju. Kad nabijene čestice udare u magnetsko polje, suočene su sa silom okomitom na silnice. Inercija ih tjera naprijed, međutim, ne kreću se ravno, već u spiralama oko silnica s karakterističnim polumjerom koji se zove Larmorov radijus. On ovisi o snazi polja, masi i naboju čestice te o brzini kojom se kreće. Teorijski, za proton je taj radijus između 20 i nekoliko stotina kilometara. To znači da bi se magnetosfera trebala prostirati isto toliko kilometara da bi pružila zaštitu. U praksi, međutim, to nije tako. Zašto? Budući da je solarni vjetar i sam plazma sastavljena od nabijenih čestica, i on ima magnetsko polje. Kada se ono sudari s poljem nekog svemirskog tijela, popušta solarni vjetar čije je magnetsko polje stvoreno česticama koje se slobodno kreću. Osim toga neki dijelovi solarnog vjetra lakše se skreću od drugih. Pozitivno nabijeni protoni imaju oko 2.000 puta veću masu od negativno nabijenih elektrona te je elektrone lakše skrenuti. Elektroni se tako zadržavaju na površini magnetnog mjehura, dok protoni prodiru dublje. Ovo razdvajanje naboja stvara pak snažno električno polje, milijunima puta snažnije od magnetskog polja iz kojeg je nastalo. Ovo električno polje kasnije skreće solarne vjetrove. Upravo ovu pojavu britanski je tim nedavno po prvi put zabilježio u laboratoriju u RAL-u. Bombardirajući maleni magnet od samo 2,5 cm plazmom nadzvučne brzine stručnjaci su otkrili da nijedna čestica nije dospjela do njega. - Sviđa vam se članak? Preporučite ga prijateljima putem ovih servisa: Pošaljite mailom