SŁONECZNE PLAMY
-
ciemne obszary na powierzchni Słońca.
Ich średnice wahają się od kilkuset km (tzw. pory) do ponad 100 tysięcy km.
W obrębie
plam słonecznych rozróżnia się ciemną część centralną (cień) i jaśniejszą
obwódkę (półcień).
Powodem ciemnego wyglądu plam jest temperatura materii w plamach słonecznych
niższa
o około 1000 K od temperatury przyległych obszarów fotosfery.
Czas życia plam
słonecznych to od kilku dni do kilkunastu miesięcy.
Charakterystyczna cechą plam jest, że są one ośrodkami silnych pól
magnetycznych, do 0,4 T. Zwykle
występują parami,
przy czym dwie plamy
tworzące parę mają zwykle przeciwną biegunowość magnetyczną. Ponadto
tworzą grupy plam.
Częstość
pojawiania się plam słonecznych zmienia się okresowo z cyklem aktywności
słonecznej, trwającym średnio 11,4 lat.
Najprawdopodobniej plamy słoneczne są
wynikiem procesów magnetohydrodynamicznych, zachodzących pod powierzchnią Słońca.
Fala
uderzeniowa
to przemieszczająca się powierzchnia, na której występuje
skokowa zmiana parametrów przepływu: ciśnienia, gęstości, temperatury i prędkości.
Magnetosfera
Napływający wiatr słoneczny
napotyka na przeszkodę w postaci dipola ziemskiego. Cząstki obdarzone ładunkiem
elektrycznym nie są w stanie swobodnie penetrować obszaru
silnego pola magnetycznego. Sła Lorentza odchyla ich tory. Wiatr słoneczny
omija przeszkodę.
Dla przepływu
ponaddźwiękowego oddziaływanie napływającej plazmy z
magnetyczną przeszkodą odbywa się poprzez powstanie czołowej fali
uderzeniowej (bow shock) ,
na której ruch plazmy ulega spowolnieniu,
a następnie zakrzywieniu. Opływa niedostępny obszar zdominowany
przez obce pole magnetyczne.
Przestrzeń, wewnątrz której odczuwalne jest oddziaływanie pola magnetycznego
planety nosi nazwę magnetosfery.
Po stronie naporu plazmy (od Słońca) zostaje skompresowane, a dodatkowo część
linii magnetycznych ze strony dziennej zostaje "zdmuchnięta" na stronę
nocną. W efekcie, po stronie
dziennej, obszar zajęty przez pole magnetyczne Ziemi ulega ograniczeniu średnio
do odległości 10–11 RZ od środka Ziemi, nad biegunami do około 15–20
promieni ziemskich,
natomiast po stronie nocnej ziemskie linie magnetyczne wyciągają się w długi
ogon, sięgający setek RZ.
Powierzchnia graniczna pomiędzy obszarami dominacji wiatru słonecznego
i pola magnetycznego Ziemi nazywa się
magnetopauzą.
Zaledwie około 1% cząstek napływającego
strumienia jest w stanie przedostać się poprzez powierzchnię magnetopauzy do
środka.
Jonosfera
- obszar atmosfery Ziemi powyżej 60 km,
który pod wpływem słonecznego promieniowania ultrafioletowego jest częściowo
zjonizowany.
Koncentracja elektronów (i dodatnich jonów) w jonosferze początkowo rośnie
wraz z wysokością do absolutnego maksimum na 300 km, a następnie
stopniowo maleje. Burza magnetyczna
- znaczna intensyfikacja prądu piercieniowego spowodowana zwiększonym wstrzykiwaniem w obszar
pułapki magnetycznej z ogona magnetosfery dużej iloci cząstek naładowanych o energiach 10 keV-500 keV. Prąd rozwija się
w wokółziemskim piercieniu przez kilka-kilkadziesiąt godzin, a po ustaniu zasilania jego czas życia wynosi 1 do kilku dni.
Lokalne maksima koncentacji elektronowej wyznaczają typowe położenie
poszczególnych warstw jonosferycznych, D, E, F1 i F2. Rozkład koncentracji
elektronowej jest zależny od tempa procesów jonizacji i rekombinacji w
jonosferze. Jest wynikiem równowagi wielu równocześnie zachodzących procesów
fizykochemicznych.
GPS, globalny system nawigacyjny
(ang. Global
Positioning System, NAVSTAR-GPS)Jest to system radionawigacyjny o zasięgu światowym, wykorzystujący sztuczne satelity.
System ten pozwala wyznaczyć współrzędne geograficzne i wysokość n.p.m. dowolnego
obiektu wyposażonego w odpowiednie urządzenie odbiorcze.
Odbiornik GPS,
zawiera m.in. bardzo precyzyjny zegar oraz komputer. Oblicza on odległości od 3
satelitów, których położenie jest znane w każdej chwili. Dokonuje pomiaru czasu dojścia sygnału (sygnał ten jest charakterystyczny dla
każdego satelity), a następnie
znajduje punkt przecięcia się 3 sfer zatoczonych z punktów położenia
satelitów promieniami równymi odpowiednim odległościom (rozwiązanie układu
3 równań dających 3-wymiarowe współrzędne położenia obiektu). Odbiór
sygnału z czwartego satelity zwiększa dokładność pomiaru i umożliwia
wyznaczenie prędkości obiektu lub czasu.
Satelity (docelowo w liczbie 21
plus 3 zapasowe) są umieszczane równomiernie na wysokości ok. 20 200 km na 6
kołowych orbitach nachylonych w stosunku do równika pod kątem 55°, tak
że z każdego punktu na powierzchni Ziemi można w każdej chwili
obserwować co najmniej 5 satelitów. Kierowaniem, obsługą i kontrolą całego
systemu zajmuje się główna stacja naziemna w Falcon (Colorado Springs,
USA) wspomagana przez 4 stacje pomocnicze zlokalizowane na wyspach w pobliżu
równika (Hawaje, Kwajalein, Diego Garcia i W. Wniebowstąpienia). W stacji
głównej analizuje się sygnały satelitów i na tej podstawie tworzy tzw.
depesze nawigacyjne, przekazywane poprzez satelity użytkownikom, zawierające
skorygowane dane, poprawki do obliczeń, dokładny czas itp. GPS był tworzony w USA
od 1973 początkowo w celach militarnych, obecnie służy również użytkownikom
cywilnym.
W systemie stosuje się 2 kody — precyzyjny (P), zastrzeżony gł.
dla wojska, dający dokładność wyznaczenia pozycji do 16 m, prędkości do
0,2 m/s, i standardowy (C/A), dający dokładność do 100 m.
Źródło: Encyklopedia Multimedialna PWN