Однією з шари атмосфери що захищає нас - це іоносфера. Це область, яка містить велику кількість атомів і молекул, які мають електричний заряд. Ці заряджені частинки створюються випромінюванням, що надходить із космосу, головним чином від нашої зірки, Сонця. Це випромінювання вражає нейтральні атоми та молекули повітря в атмосфері, зрештою заряджаючи їх електрикою. Іоносфера має велике значення для людини, особливо через її функції, пов’язані з комунікацією та захистом від небезпечного випромінювання з космосу, тому ми збираємося присвятити їй весь цей пост.
Ми збираємось пояснити все, що вам потрібно знати про характеристики, функціонування та значення іоносфери.
ключові особливості
Поки Сонце світить безперервно, під час своєї діяльності воно генерує велику кількість електромагнітного випромінювання. Це випромінювання падає на шари нашої планети, заряджаючи атоми і молекули електрикою. Як тільки всі частинки зарядяться, утворюється шар, який ми називаємо іоносферою. Цей шар розташований між мезосферою, термосферою та екзосферою. Ця конфігурація є важливою для розуміння важливості іоносфери для людини.
Приблизно видно, що він починається на висоті близько 50 км над поверхнею Землі. Хоча він починається на цій висоті, він стає більш повним і важливим вище 80 км. У регіонах, де ми знаходимося у верхніх частинах іоносфери, які ми можемо бачити за сотні кілометрів над поверхнею та простягаємось на десятки тисяч кілометрів у космос, ми називаємо магнітосферою. Магнітосфера - це шар атмосфери, який ми називаємо так через його поведінку через Магнітне поле Землі і дія на нього Сонця. Взаємозв’язок між іоносферою та магнітосферою підсилює важливість цього шару для життя на нашій планеті.
Іоносфера та магнітосфера пов’язані між собою зарядами частинок. Один має електричні заряди, а інший - магнітні.
Шари іоносфери
Як ми вже згадували раніше, хоча іоносфера починається на відстані 50 км, вона має різні шари в залежності від концентрації та складу іонів, що її утворюють. Раніше вважалося, що іоносфера складається з декількох різних шарів, які ідентифікувались буквами D, E та F. Шар F був розділений на дві більш детальні області - F1 та F2. Сьогодні завдяки розвитку технологій доступні більше знань про іоносферу, і відомо, що ці шари не дуже відрізняються. Однак, щоб у людей не запаморочилося, зберігається оригінальна схема, яка була на початку.
Давайте проаналізуємо різні шари іоносфери по частинах, щоб детально побачити їхній склад і важливість, а також роль, яку вони відіграють у поширенні радіохвиль.
Регіон D
Це найнижча частина всієї іоносфери. Він досягає висот від 70 до 90 км. Область D має інші характеристики, ніж області E і F. Це тому, що її вільні електрони майже повністю зникають протягом ночі. Зазвичай вони зникають, коли з’єднуються з іонами кисню, утворюючи молекули кисню, які є електрично нейтральними. Динаміка цього процесу підкреслює важливість кожного шару для захисту нашої планети.
Регіон Е
Це шар, також відомий як Кеннекі-Хевісайд. Ця назва була дана на честь американського інженера Артура Е. Кеннеллі та англійського фізика Олівера Хевісайда. Цей шар простягається більш-менш від 90 км, де шар D закінчується до 160 км. Він має чітку різницю з областю D, а саме те, що іонізація зберігається протягом ночі. Слід зазначити, що він також значно стискається, що робить його вивчення необхідним для розуміння іоносфери.
Регіон F
Він має приблизну висоту від 160 км до кінця. Це частина, яка має найвищу концентрацію вільних електронів, оскільки вона найближча до Сонця. Тому він сприймає більше випромінювання. Його ступінь іонізації не сильно змінюється протягом ночі, оскільки відбувається зміна розподілу іонів. Протягом дня ми можемо побачити два шари: менший шар, який відомий як F1, який знаходиться вище, і інший сильно іонізований домінантний шар, який відомий як F2. Протягом ночі обидва зливаються на рівні шару F2, який відомий під назвою Епплтон.
Роль та значення іоносфери
Для багатьох наявність шару атмосфери, який має електричний заряд, може нічого не означати. Однак іоносфера має велике значення для розвитку людства. Наприклад, завдяки цьому шару ми можемо поширювати радіохвилі в різні місця планети. Ми також можемо надсилати сигнали між супутниками та Землею. Це ще більше підсилює важливість іоносфери в сучасних комунікаціях, оскільки без неї підтримувати глобальний зв’язок було б важко.
Однією з найважливіших причин, чому іоносфера є важливою для людини, є те, що вона захищає нас від небезпечного випромінювання з космосу. Завдяки іоносфері ми можемо спостерігати унікальні природні явища, такі як Північне сяйво, візуальне видовище, яке не тільки гарне, але й вказує на сонячну активність. Подібним чином іоносфера захищає нашу планету від небесних гірських мас, які потрапляють в атмосферу. Термосфера допомагає захищати нас і регулювати температуру Землі, поглинаючи частину УФ-випромінювання та рентгенівського випромінювання Сонця. З іншого боку, екзосфера є першою лінією захисту між планетою та сонячними променями.
Температури в цьому вкрай необхідному шарі надзвичайно високі. У деяких точках ми можемо знайти 1.500 градусів Цельсія. За такої температури, окрім того, що в ній неможливо жити, вона спалить будь-який людський елемент, який проходить повз. Саме це призводить до того, що значна частина метеоритів, що впали на нашу планету, розпадається та утворює падаючі зірки. І коли ці породи вступають у контакт з іоносферою та високою температурою, при якій вони знаходяться в деяких місцях, ми бачимо, що об’єкт стає дещо розжареним і оточений вогнем, поки він остаточно не розпадеться.
Це справді дуже необхідний шар для розвитку людського життя таким, яким ми його знаємо сьогодні. З цієї причини важливо більш ретельно її знати і вивчати її поведінку, оскільки ми не могли б жити без неї.
