Maqolada qaysi sayyorada atmosfera yo'qligi, atmosfera nima uchun kerakligi, u qanday paydo bo'lishi, nima uchun ba'zilar undan mahrum bo'lishi va uni qanday qilib sun'iy ravishda yaratish mumkinligi haqida so'z boradi.

Boshlash

Sayyoramizdagi hayot atmosferasiz bo'lmas edi. Gap nafaqat biz nafas olayotgan kislorodda, aytmoqchi, u atigi 20% dan bir oz ko'proqni o'z ichiga oladi, balki u tirik mavjudotlar uchun zarur bo'lgan bosimni yaratib, quyosh nurlanishidan himoya qiladi.

Ilmiy ta'rifga ko'ra, atmosfera sayyoraning u bilan birga aylanadigan gazsimon qobig'idir. Oddiy qilib aytganda, ulkan gaz to'planishi doimo ustimizda osilib turadi, lekin biz uning og'irligini xuddi Yerning tortishish kuchi kabi sezmaymiz, chunki biz shunday sharoitda tug'ilganmiz va bunga ko'nikib qolganmiz. Ammo hamma samoviy jismlarga ham bunga ega bo'lish nasib etavermaydi. Shunday qilib, biz qaysi sayyorani hisobga olmaymiz, chunki u hali ham sun'iy yo'ldosh.

Merkuriy

Ushbu turdagi sayyoralar atmosferasi asosan vodoroddan iborat bo'lib, undagi jarayonlar juda shiddatli. Birgina atmosfera girdobini ko'rib chiqaylik, u uch yuz yildan ko'proq vaqt davomida kuzatilgan - sayyoramizning pastki qismidagi juda qizil nuqta.

Saturn

Barcha gaz gigantlari singari, Saturn ham asosan vodoroddan iborat. Shamollar susaymaydi, chaqmoq chaqadi va hatto noyob auroralar kuzatiladi.

Uran va Neptun

Ikkala sayyora ham yashirin qalin qatlam vodorod, metan va geliy bulutlari. Aytgancha, Neptun er yuzida shamol tezligi bo'yicha rekord o'rnatadi - soatiga 700 kilometr!

Pluton

Atmosferasiz sayyora kabi hodisani eslaganda, Pluton haqida gapirmaslik qiyin. Bu, albatta, Merkuriydan uzoqda: uning gaz qobig'i Yernikidan "atigi" 7 ming marta kamroq zichroq. Ammo baribir, bu eng uzoq va hozirgacha kam o'rganilgan sayyora. Bu haqda ham kam narsa ma'lum - faqat uning tarkibida metan bor.

Hayot uchun atmosferani qanday yaratish kerak

Boshqa sayyoralarni mustamlaka qilish fikri boshidanoq olimlarni hayratda qoldirdi va hatto terraformatsiya (himoya vositalarisiz sharoitlar yaratish). Bularning barchasi hali ham farazlar darajasida, lekin, masalan, Marsda atmosferani yaratish juda mumkin. Bu jarayon murakkab va ko'p bosqichli, lekin uning asosiy g'oyasi quyidagilardan iborat: sirtga bakteriyalar purkash, undan ham ko'proq karbonat angidrid hosil bo'ladi, gaz qobig'ining zichligi oshadi va harorat ko'tariladi. Shundan so'ng qutb muzliklari eriy boshlaydi va bosimning oshishi tufayli suv izsiz bug'lanib ketmaydi. Va keyin yomg'ir yog'adi va tuproq o'simliklar uchun mos bo'ladi.

Shunday qilib, biz qaysi sayyora amalda atmosferaga ega emasligini aniqladik.

4,6 milliard yil oldin bizning Galaktikamizda yulduz materiya bulutlaridan kondensatsiyalar hosil bo'la boshladi. Gazlar zichroq va kondensatsiyalangan bo'lsa, ular qizib ketishdi, issiqlik tarqaldi. Zichlik va haroratning oshishi bilan, yadro reaksiyalari, vodorodni geliyga aylantirish. Shunday qilib, juda ko'p bor edi kuchli manba energiya - Quyosh.

Quyoshning harorati va hajmining oshishi bilan bir vaqtda yulduzlararo chang bo'laklarining Yulduzning aylanish o'qiga perpendikulyar tekislikda qo'shilishi natijasida sayyoralar va ularning yo'ldoshlari paydo bo'ldi. Shakllanish Quyosh sistemasi taxminan 4 milliard yil oldin tugagan.

Yoniq bu daqiqa Quyosh tizimida sakkizta sayyora mavjud. Bular Merkuriy, Venera, Yer, Mars, Yupiter, Saturn, Uran, Nepton. Pluton - mitti sayyora, eng katta ma'lum bo'lgan Kuiper kamar ob'ekti (bu asteroid kamariga o'xshash bo'laklarning katta kamari). 1930 yilda kashf etilganidan keyin u to'qqizinchi sayyora hisoblangan. Bu 2006 yilda sayyoraning rasmiy ta'rifi qabul qilinishi bilan o'zgardi.

Quyoshga eng yaqin bo'lgan Merkuriy sayyorasida hech qachon yomg'ir yog'maydi. Buning sababi, sayyora atmosferasi shunchalik kamayganki, uni aniqlashning iloji yo'q. Sayyora yuzasida kunduzgi harorat ba'zan 430º Selsiyga yetsa, yomg'ir qayerdan keladi? Ha, men u erda bo'lishni xohlamayman :)

Ammo Venerada doimiy kislotali yomg'ir yog'adi, chunki bu sayyora ustidagi bulutlar hayot beruvchi suvdan emas, balki halokatli sulfat kislotadan iborat. To'g'ri, uchinchi sayyora yuzasidagi harorat 480º Selsiyga yetganligi sababli, kislota tomchilari sayyoraga etib borgunga qadar bug'lanadi. Venera ustidagi osmon katta va dahshatli chaqmoq bilan teshiladi, ammo yomg'irdan ko'ra ko'proq yorug'lik va shovqin bor.

Marsda, olimlarning fikriga ko'ra, uzoq vaqt oldin tabiiy sharoitlar Yerdagi bilan bir xil edi. Milliardlab yillar oldin sayyora ustidagi atmosfera ancha zichroq edi va kuchli yog'ingarchilik bu daryolarni to'ldirgan bo'lishi mumkin. Ammo hozir sayyora ustida juda yupqa atmosfera bor va razvedka yo'ldoshlari tomonidan uzatilgan fotosuratlar sayyora yuzasi AQShning janubi-g'arbiy qismidagi cho'llarga yoki Antarktidadagi quruq vodiylarga o'xshashligini ko'rsatmoqda. Qish Marsning ayrim qismlariga tushganda, qizil sayyora ustida karbonat angidridni o'z ichiga olgan yupqa bulutlar paydo bo'ladi va sovuq o'lik jinslarni qoplaydi. Erta tongdan vodiylarda shunday quyuq tuman borki, go‘yo yomg‘ir yog‘ayotgandek tuyuladi, ammo bunday umidlar behuda.

Aytgancha, Mrsada kun davomida havo harorati 20º Selsiy. To'g'ri, kechasi u - 140 ga tushishi mumkin :(

Yupiter sayyoralarning eng kattasi va ulkan gaz sharidir! Bu to'p deyarli butunlay geliy va vodoroddan iborat, ammo sayyoramizning tubida kichik bir to'p bo'lishi mumkin. qattiq yadro, suyuq vodorod okeani bilan qoplangan. Biroq, Yupiter har tomondan rangli bulutlar bilan o'ralgan. Ushbu bulutlarning ba'zilari hatto suvdan iborat, ammo, qoida tariqasida, ularning katta qismi ammiakning muzlatilgan kristallari tomonidan hosil bo'ladi. Vaqti-vaqti bilan sayyoramiz ustidan kuchli bo'ronlar va bo'ronlar uchib, qor va ammiak yomg'irini olib keladi. Bu Sehrli gulni ushlab turadigan joy.

Kuchli quyosh bo'roni paytida Yer 100 tonnaga yaqin atmosferani yo'qotadi.

Kosmik ob-havo faktlari

1. Quyosh chaqnashlari ba'zan quyosh sirtini 80 million F gacha qizdirishi mumkin, bu yadrodan issiqroq​​quyosh nuri!
2. Koronal massaning eng tez otilishi 1972 yil 4 avgustda qayd etilgan bo'lib, u Quyoshdan Yerga 14,6 soatda - soatiga taxminan 10 million kilometr yoki 2778 km/sek tezlikda harakat qilgan.
3. 1947 yil 8 aprelda eng katta quyosh dog'i qayd etildi zamonaviy tarix, Bilan maksimal hajmi, Yer maydonidan 330 baravar katta.
4. So'nggi 500 yildagi eng kuchli quyosh chaqnashi 1859 yil 2 sentyabrda sodir bo'lgan va quyoshga kerakli vaqtda qarash baxtiga sazovor bo'lgan ikki astronom tomonidan kashf etilgan!
5. 1999 yil 10 maydan 12 maygacha bo'lgan davrda bosim quyosh shamoli deyarli yo'q bo'lib ketdi, buning natijasida Yerning magnitosferasi 100 martadan ko'proq hajmda kengaydi!
6. Odatda koronal massa ejeksiyonlari hajmi millionlab kilometrlarni tashkil qilishi mumkin, ammo massa kichik tog'ga teng!
7. Ba'zi quyosh dog'lari shunchalik sovuqki, 1550 S haroratda suv bug'lari paydo bo'lishi mumkin.
8. Eng kuchli auroralar 1 trillion vattdan ortiq quvvat ishlab chiqarishi mumkin, bu o'rtacha zilzila bilan solishtirish mumkin.
9. 1989-yil 13-martda Kvebekda (Kanada) yirik geomagnit bo‘roni natijasida kuchli elektr uzilishi sodir bo‘lib, 6 soat davomida elektr ta’minoti uzilishiga sabab bo‘ldi. Kanada iqtisodiyotiga etkazilgan zarar 6 milliard dollarni tashkil etdi
10. Kuchli quyosh chaqnashlari paytida astronavtlar yuqori energiyali zarralarning ko'z olmalariga ta'siridan yorqin, miltillovchi yorug'lik chiziqlarini ko'rishlari mumkin.
11. Ko'pchilik katta muammo Marsga sayohat qilgan astronavtlar quyosh bo'ronlari va radiatsiya ta'sirini engib o'tishlari kerak.
12. Kosmik ob-havo prognozi yiliga atigi 5 million dollarga tushadi, ammo sun'iy yo'ldosh va elektrotexnika sanoatidan olinadigan yillik daromad 500 milliard dollardan ko'proqni tejaydi.
13. Oxirgi quyosh tsikli davomida 2 milliard dollarlik sun'iy yo'ldosh texnologiyasi shikastlangan yoki yo'q qilingan.
14. 1859 yildagi kabi Karrington hodisasining takrorlanishi AQSh elektr tarmog'i uchun kuniga 30 milliard dollar va sun'iy yo'ldosh sanoati uchun 70 milliard dollarga tushishi mumkin.
15. 1972 yil 4 avgustda quyosh porlashi shunchalik kuchli ediki, ba'zi hisob-kitoblarga ko'ra, kosmonavt parvoz paytida halokatli nurlanish dozasini olgan bo'lar edi.
16. Maunder Minimum davrida (1645-1715), Kichik davrning boshlanishi bilan birga. muzlik davri , 11 yillik quyosh dog'ining aylanishi aniqlanmadi.
17. Bir soniyada quyosh 4 million tonna moddani toza energiyaga aylantiradi.
18. Quyosh yadrosi deyarli qo'rg'oshin kabi zich va 15 million daraja haroratga ega.
19. Kuchli quyosh bo'roni paytida Yer 100 tonnaga yaqin atmosferani yo'qotadi.
20. Noyob tuproqli magnit o'yinchoqlar magnit maydoni quyosh dog'larining magnit maydonidan 5 baravar kuchliroq bo'lishi mumkin.

Bittasi hayratlanarli xususiyatlar Quyosh tizimi - sayyora atmosferalarining xilma-xilligi. Yer va Venera hajmi va massasi jihatidan bir-biriga oʻxshash, ammo Venera yuzasi bir kilometr uzunlikdagi suv qatlamiga oʻxshab yer yuzasini bosib turadigan karbonat angidrid okeani ostida 460°C issiq. Callisto va Titan - mos ravishda Yupiter va Saturnning yirik sun'iy yo'ldoshlari; ular deyarli bir xil o'lchamda, ammo Titanda Yernikidan ancha katta bo'lgan keng azotli atmosfera mavjud va Callisto deyarli atmosferasiz.

Bunday ekstremallar qayerdan keladi? Agar biz buni bilsak, nima uchun Yer hayotga to'la, unga yaqin bo'lgan boshqa sayyoralar esa jonsiz ko'rinishini tushuntirib berar edik. Atmosferalarning qanday rivojlanishini tushunib, biz Quyosh tizimidan tashqarida qaysi sayyoralar yashashi mumkinligini aniqlashimiz mumkin.

Sayyora gaz qoplamini turli yo'llar bilan oladi. U chuqurlikdan bug 'chiqishi mumkin, ular bilan to'qnashganda kometalar va asteroidlardan uchuvchi moddalarni ushlay oladi yoki uning tortishish kuchi sayyoralararo kosmosdan gazlarni jalb qilishi mumkin. Bundan tashqari, sayyora olimlari gazni yo'qotish uni olish kabi muhim rol o'ynaydi degan xulosaga kelishadi. Hatto buzilmas ko‘ringan yer atmosferasi ham asta-sekin koinotga oqib chiqadi. Oqish tezligi hozirda juda kichik: sekundiga taxminan 3 kg vodorod va 50 g geliy (eng engil ikkita gaz); lekin hatto bunday damlama ham muhim ahamiyatga ega bo'lishi mumkin geologik davr, va yo'qotish darajasi bir vaqtlar ancha yuqori bo'lishi mumkin edi. Benjamin Franklin yozganidek: “Ozgina oqish cho‘kib ketishi mumkin katta kema"Sayyoralarning hozirgi atmosferalari quruqlik guruhi va ulkan sayyoralarning sun'iy yo'ldoshlari o'rta asr qal'alari xarobalariga o'xshaydi - bular talonchilik va vayronagarchilik qurboniga aylangan sobiq hashamatning qoldiqlari. Hatto kichikroq jismlarning atmosferasi vayron bo'lgan qal'alarga o'xshaydi - himoyasiz va oson himoyasiz.

Atmosfera oqishi muhimligini anglab, biz quyosh tizimining kelajagi haqidagi tushunchamizni o'zgartiramiz. O'nlab yillar davomida olimlar Marsda nima uchun bunchalik nozik atmosferaga ega ekanligini tushunishga harakat qilishdi, ammo hozir biz uning umuman atmosferaga ega ekanligidan hayratdamiz. Titan va Callisto o'rtasidagi farq Titanda havo paydo bo'lishidan oldin Kallisto o'z atmosferasini yo'qotganligi bilan bog'liqmi? Bir paytlar Titan atmosferasi hozirgidan zichroq bo'lganmi? Qanday qilib Venera azot va karbonat angidridni saqlab qoldi, lekin butun suvni yo'qotdi? Vodorodning oqishi Yerda hayotning paydo bo'lishiga hissa qo'shganmi? Bizning sayyoramiz hech qachon ikkinchi Veneraga aylanadimi?

Issiq bo'lganda

Agar raketa qochish tezligiga yetgan bo'lsa, u shunchalik tez harakat qiladiki, u sayyoraning tortishish kuchini engishga qodir. Xuddi shu narsani atomlar va molekulalar haqida ham aytish mumkin, garchi ular odatda qochish tezligiga ega bo'lmasdan erishadilar aniq maqsad. Termik bug'lanish jarayonida gazlar shunchalik qiziydiki, ularni ushlab bo'lmaydi. Issiqlik bo'lmagan jarayonlarda atomlar va molekulalar natijada chiqariladi kimyoviy reaksiyalar yoki zaryadlangan zarralarning o'zaro ta'siri. Nihoyat, asteroidlar va kometalar bilan to'qnashganda, atmosferaning butun qismlari yirtilib ketadi.

Bu uchtasining eng keng tarqalgan jarayoni termal bug'lanishdir. Quyosh sistemasidagi barcha jismlar qiziydi quyosh nuri. Ular bu issiqlikdan ikki yo'l bilan qutuladilar: chiqarish orqali infraqizil nurlanish va moddalarning bug'lanishi. Uzoq umr ko'radigan jismlarda, masalan, Yerda birinchi jarayon, masalan, kometalarda ikkinchi jarayon hukmronlik qiladi. Agar isitish va sovutish o'rtasidagi muvozanat buzilgan bo'lsa, hatto Yerning kattaligidagi katta jism ham juda tez qizib ketishi mumkin va shu bilan birga, odatda sayyora massasining kichik qismini o'z ichiga olgan atmosferasi juda tez bug'lanishi mumkin. Bizning quyosh sistemamiz havodan mahrum bo'lgan jismlar bilan to'ldirilgan, bu asosan termal bug'lanish tufayli. Agar tana havosiz bo'ladi quyosh isitish tananing tortishish kuchiga qarab ma'lum bir chegaradan oshadi.
Termal bug'lanish ikki yo'l bilan sodir bo'ladi. Birinchisi, 20-asrning boshlarida ushbu hodisani tasvirlab bergan ingliz astrofiziki Jeyms Jeans sharafiga jinsi bug'lanishi deb ataladi. Bunday holda, atmosferaning yuqori qatlamidan havo tom ma'noda atomma-atom, molekula-molekula bug'lanadi. Pastki qatlamlarda o'zaro to'qnashuvlar zarralarni bir-biriga bog'lab turadi, lekin ekzobaza deb ataladigan darajadan yuqorida (yer yuzasidan 500 km balandlikda) havo shunchalik nozikki, gaz zarralari deyarli to'qnashmaydi. Ekzobazadan yuqorida kosmosga uchish uchun etarli tezlikka ega bo'lgan atom yoki molekulani hech narsa to'xtata olmaydi.

Vodorod eng yengil gaz sifatida sayyoraning tortishish kuchini boshqalarga qaraganda osonroq yengib chiqadi. Ammo birinchi navbatda u ekzobazaga borishi kerak va Yerda bu uzoq jarayon. Vodorodni o'z ichiga olgan molekulalar odatda atmosferaning pastki qismidan yuqoriga ko'tarilmaydi: suv bug'i (H2O) kondensatsiyalanadi va yomg'ir sifatida tushadi va metan (CH4) oksidlanadi va karbonat angidridga (CO2) aylanadi. Ba'zi suv va metan molekulalari stratosferaga etib boradi va parchalanadi va vodorodni chiqaradi, u ekzobazaga yetguncha asta-sekin yuqoriga tarqaladi. Ba'zi vodorod qochib ketadi, buni sayyoramiz atrofida vodorod atomlarining halosini ko'rsatadigan ultrabinafsha tasvirlar tasdiqlaydi.

Yer ekzobazasining balandligidagi harorat 1000 K atrofida o'zgarib turadi, bu vodorod atomlarining o'rtacha tezligi taxminan 5 km / s ga to'g'ri keladi. Bu ikkinchisidan kamroq bu balandlikda Yer uchun qochish tezligi (10,8 km/s); ammo atomlarning o'rtacha atrofidagi tezligi keng tarqalgan, shuning uchun ba'zi vodorod atomlari sayyoraning tortishish kuchini engish imkoniyatiga ega. Zarrachalarning yuqori tezlikdagi "dumidan" ularning tezligini taqsimlashda sizib chiqishi Yerning vodorod yo'qotilishining 10 dan 40 foizigacha tushuntiradi. Jinslarning bug'lanishi qisman Oyda atmosferaning yo'qligini tushuntiradi: Oy yuzasi ostidan chiqadigan gazlar osongina kosmosga bug'lanadi.

Termal bug'lanishning ikkinchi yo'li samaraliroq. Jeans bug'lanishi paytida gaz molekuladan molekuladan chiqib ketsa, qizdirilgan gaz butunlay chiqib ketishi mumkin. Atmosferaning yuqori qatlamlari Quyoshdan ultrabinafsha nurlanishini o'zlashtira oladi, qiziydi va kengayib, havoni yuqoriga suradi. Havo ko'tarilganda, u tezlashadi, tovush tezligini yengib chiqadi va qochish tezligiga etadi. Termal bug'lanishning bu shakli gidrodinamik oqim yoki sayyora shamoli deb ataladi (quyosh shamoliga o'xshash - Quyosh tomonidan kosmosga chiqarilgan zaryadlangan zarralar oqimi).

Asosiy qoidalar

Yer va boshqa sayyoralar atmosferasini tashkil etuvchi ko'plab gazlar asta-sekin koinotga oqib chiqadi. Issiq gazlar, ayniqsa engil gazlar bug'lanadi, kimyoviy reaktsiyalar va zarrachalar to'qnashuvi atomlar va molekulalarni chiqaradi, kometalar va asteroidlar ba'zan atmosferaning katta qismlarini yirtib tashlaydi.
Oqish quyosh tizimining ko'plab sirlarini tushuntiradi. Masalan, Mars qizil rangga ega, chunki uning suv bug'i vodorod va kislorodga bo'lingan; vodorod kosmosga uchib ketdi va kislorod tuproqni oksidladi (zang bilan qoplangan). Venerada xuddi shunday jarayon karbonat angidridning zich atmosferasi paydo bo'lishiga olib keldi. Ajablanarlisi shundaki, Veneraning qudratli atmosferasi gaz sizib chiqishi natijasidir.

Yer atmosferani yo'qotmoqda! Bizda kislorod ochligi xavfi bormi?

Tadqiqotchilarni yaqinda amalga oshirilgan kashfiyot hayratda qoldirdi: ma’lum bo‘lishicha, sayyoramiz juda katta va kuchli magnit maydonga ega bo‘lganligi sababli o‘z atmosferasini Venera va Marsga qaraganda tezroq yo‘qotmoqda.

Bu Yerning magnit maydoni unchalik yaxshi emasligini anglatishi mumkin himoya ekran, ilgari taxmin qilinganidek. Olimlar bu harakat tufayli ekanligiga ishonch hosil qilishdi magnit maydon Yer atmosferasi Quyoshning zararli ta'siridan yaxshi himoyalangan. Ammo ma'lum bo'lishicha, Yer magnitosferasi kislorodning tez yo'qolishi tufayli Yer atmosferasining yupqalanishiga yordam beradi.

Kaliforniya universitetining geofizika professori va kosmik fizika bo'yicha mutaxassisi Kristofer Rasselning so'zlariga ko'ra, olimlar insoniyat o'zining erdagi "yashash joyi" bilan juda omadli ekanligiga ishonishga odatlangan: Yerning ajoyib magnit maydoni bizni mukammal himoya qiladi. quyosh "hujumlari" dan - kosmik nurlar, quyosh chaqnashlari Quyosh va quyosh shamoli. Endi ma'lum bo'lishicha, erning magnit maydoni nafaqat himoyachi, balki dushman hamdir.

Rassel boshchiligidagi bir guruh mutaxassislar shunday xulosaga kelishdi hamkorlik Qiyosiy Planetologiya konferentsiyasida.

BUG'LANGAN SAYYORANING G'ALATIQLARI: ATMOSFERAGA NIKASH

Birinchi marta Quyosh tizimi chegaralaridan uzoqda joylashgan sayyora atmosferasida sodir bo'layotgan jarayonlarni kuzatish mumkin bo'ldi.

Ko'rinishidan, bu jarayonlar sayyoramizning ona yulduzidagi yorqin chaqnash tufayli yuzaga kelgan - ammo birinchi navbatda.

Exoplanet HD 189733b Yupiter kabi gaz gigantidir, garchi u taxminan 14% kattaroq va biroz og'irroq bo'lsa ham. Sayyora HD 189733 yulduzi atrofida taxminan 4,8 million km (va bizdan 63 yorug'lik yili) uzoqlikda, ya'ni Yer Quyoshga nisbatan 30 barobar yaqinroqda aylanadi. U 2,2 Yer kunida o'z ota yulduzi atrofida to'liq inqilob qiladi, uning yuzasidagi harorat 1000 ° C dan yuqoriga etadi. Yulduzning o'zi quyosh tipidagi bo'lib, taxminan 80% quyosh hajmi va vazniga ega.

Vaqti-vaqti bilan yulduz va bizning oramizdan HD 189733b o'tadi, bu yulduzning yorqinligini nafaqat sayyora mavjudligini aniqlash uchun, balki uning atmosferasi va atmosferada mavjudligini ko'rsatishga imkon berdi - suv bug'lari (o'qing: "Suv ​​bor"). Shuningdek, u doimiy ravishda vodorodni yo'qotishi, aslida "bug'lanadigan" sayyora ekanligi aniqlandi. Bu "bug'lanish" juda murakkab hikoyaga aylandi.

2010 yilning bahorida men tranzitlardan birini kuzatdim - sayyoraning yulduzi va biz o'rtasida o'tishi. kosmik teleskopi Atmosfera yoki bug'lanish haqida hech qanday dalil topmagan Hubble. Va 2011 yil kuzida, xuddi shu HD 189733b tranzitini kuzatar ekan, aksincha, u ikkalasining ham juda yorqin dalillarini keltirdi va sayyorani tark etgan butun gaz "dumini" qayd etdi: shu asosda hisoblangan "bug'lanish" tezligi sekundiga 1 ming tonnadan kam bo'lmagan modda. Bundan tashqari, oqim soatiga millionlab kilometrni tashkil etdi.

Buni tushunish uchun Swift rentgen teleskopi korpusga ulangan. Aynan ularning birgalikdagi ishi birinchi marta uzoqdagi yulduz va uning sayyorasi o'rtasidagi o'zaro ta'sirni qayd etish imkonini berdi. Svift xuddi shu tranzitni 2011 yil sentyabr oyida kuzatgan va ish boshlanishidan taxminan sakkiz soat oldin Hubble HD 189733 yulduzi yuzasida kuchli chaqnashni aniqlagan. Rentgen diapazonida yulduzning nurlanishi 3,6 martaga ko'tarildi.

Olimlarning xulosalari mantiqiy: yulduzga juda yaqin joylashgan bo'lib, gaz sayyorasi alangalanish natijasida adolatli zarba oldi - rentgen diapazonida u Yer oladigan hamma narsadan o'n minglab marta kuchliroq edi. Quyoshdagi eng kuchli (X-sinf) chaqnashlari paytida. HD 189733b ning ulkan hajmini hisobga olsak, sayyora Quyoshdagi X-sinf chaqnashidan ko'ra millionlab marta ko'proq rentgen nurlariga ta'sir qilgani ma'lum bo'ladi. Aynan shu ta'sir uning tezda moddani yo'qotishiga olib keldi.

Kuchli quyosh bo'roni paytida Yer 100 tonnaga yaqin atmosferani yo'qotadi.

Kosmik ob-havo faktlari

1. Quyosh chaqnashlari ba'zan quyosh sirtini 80 million F haroratgacha qizdirishi mumkin, bu quyosh yadrosidan issiqroq!


2. Koronal massaning eng tez otilishi 1972 yil 4 avgustda qayd etilgan bo'lib, u Quyoshdan Yerga 14,6 soatda - soatiga taxminan 10 million kilometr yoki 2778 km/sek tezlikda harakat qilgan.


3. 1947 yil 8 aprelda yaqin tarixdagi eng katta quyosh dog'i qayd etildi, uning maksimal hajmi Yer maydonidan 330 baravar oshdi.


4. So'nggi 500 yildagi eng kuchli quyosh chaqnashi 1859 yil 2 sentyabrda sodir bo'lgan va quyoshga kerakli vaqtda qarash baxtiga sazovor bo'lgan ikki astronom tomonidan kashf etilgan!


5. 1999-yilning 10-mayidan 12-mayiga qadar quyosh shamoli bosimi deyarli yoʻqolib, Yer magnitosferasi hajmining 100 martadan koʻproq kengayishiga sabab boʻldi!


6. Odatda koronal massa ejeksiyonlari hajmi millionlab kilometrlarni tashkil qilishi mumkin, ammo massa kichik tog'ga teng!


7. Ba'zi quyosh dog'lari shunchalik sovuqki, 1550 S haroratda suv bug'lari paydo bo'lishi mumkin.


8. Eng kuchli auroralar 1 trillion vattdan ortiq quvvat ishlab chiqarishi mumkin, bu o'rtacha zilzila bilan solishtirish mumkin.


9. 1989-yil 13-martda Kvebekda (Kanada) yirik geomagnit bo‘roni natijasida kuchli elektr uzilishi sodir bo‘lib, 6 soat davomida elektr ta’minoti uzilishiga sabab bo‘ldi. Kanada iqtisodiyotiga etkazilgan zarar 6 milliard dollarni tashkil etdi


10. Kuchli quyosh chaqnashlari paytida astronavtlar yuqori energiyali zarralarning ko'z olmalariga ta'siridan yorqin, miltillovchi yorug'lik chiziqlarini ko'rishlari mumkin.


11. Marsga sayohat qilayotgan astronavtlar uchun eng katta qiyinchilik quyosh bo'ronlari va radiatsiya bilan kurashish bo'ladi.


12. Kosmik ob-havo prognozi yiliga atigi 5 million dollarga tushadi, ammo sun'iy yo'ldosh va elektrotexnika sanoatidan olinadigan yillik daromad 500 milliard dollardan ko'proqni tejaydi.


13. Oxirgi quyosh tsikli davomida 2 milliard dollarlik sun'iy yo'ldosh texnologiyasi shikastlangan yoki yo'q qilingan.


14. 1859 yildagi kabi Karrington hodisasining takrorlanishi AQSh elektr tarmog'i uchun kuniga 30 milliard dollar va sun'iy yo'ldosh sanoati uchun 70 milliard dollarga tushishi mumkin.


15. 1972 yil 4 avgustda quyosh porlashi shunchalik kuchli ediki, ba'zi hisob-kitoblarga ko'ra, kosmonavt parvoz paytida halokatli nurlanish dozasini olgan bo'lar edi.


16. Maunder Minimum davrida (1645-1715), Kichik muzlik davrining boshlanishi bilan birga., 11 yillik quyosh dog'ining aylanishi aniqlanmadi.


17. Bir soniyada quyosh 4 million tonna moddani toza energiyaga aylantiradi.


18. Quyosh yadrosi deyarli qo'rg'oshin kabi zich va 15 million daraja haroratga ega.


19. Kuchli quyosh bo'roni paytida Yer 100 tonnaga yaqin atmosferani yo'qotadi.


20. Noyob tuproqli magnit o'yinchoqlar magnit maydoni quyosh dog'larining magnit maydonidan 5 baravar kuchliroq bo'lishi mumkin.

Quyosh tizimining ajoyib xususiyatlaridan biri bu sayyora atmosferalarining xilma-xilligidir. Yer va Venera hajmi va massasi jihatidan bir-biriga oʻxshash, ammo Venera yuzasi bir kilometr uzunlikdagi suv qatlamiga oʻxshab yer yuzasini bosib turadigan karbonat angidrid okeani ostida 460°C issiq.

Callisto va Titan mos ravishda Yupiter va Saturnning yirik sun'iy yo'ldoshlari; ular deyarli bir xil o'lchamda, lekin Titan keng azotli atmosferaga ega , Yernikidan ancha katta va Kallisto amalda atmosferadan mahrum.

Bunday ekstremallar qayerdan keladi? Agar biz buni bilsak, nima uchun Yer hayotga to'la, unga yaqin bo'lgan boshqa sayyoralar esa jonsiz ko'rinishini tushuntirib berar edik. Atmosferalarning qanday rivojlanishini tushunib, biz Quyosh tizimidan tashqarida qaysi sayyoralar yashashi mumkinligini aniqlashimiz mumkin.

Sayyora gaz qoplamini turli yo'llar bilan oladi. U chuqurlikdan bug 'chiqishi mumkin, ular bilan to'qnashganda kometalar va asteroidlardan uchuvchi moddalarni ushlay oladi yoki uning tortishish kuchi sayyoralararo kosmosdan gazlarni jalb qilishi mumkin. Bundan tashqari, sayyora olimlari gazni yo'qotish uni olish kabi muhim rol o'ynaydi degan xulosaga kelishadi.

Hatto buzilmas ko‘ringan yer atmosferasi ham asta-sekin koinotga oqib chiqadi.

Oqish tezligi hozirda juda kichik: sekundiga taxminan 3 kg vodorod va 50 g geliy (eng engil ikkita gaz); lekin hatto bunday damlama ham geologik davrda sezilarli bo'lishi mumkin va yo'qotish darajasi bir vaqtlar ancha yuqori bo'lishi mumkin. Benjamin Franklin yozganidek, "Kichik suv oqishi katta kemani cho'ktirishi mumkin".
Yerdagi sayyoralarning hozirgi atmosferalari va gigant sayyoralarning sun'iy yo'ldoshlari o'rta asr qal'alari xarobalarini eslatuvchi - bular talonchilik va xarobalik qurboniga aylangan sobiq hashamat qoldiqlari .
Hatto kichikroq jismlarning atmosferasi vayron bo'lgan qal'alarga o'xshaydi - himoyasiz va oson himoyasiz.

Atmosfera oqishi muhimligini anglab, biz quyosh tizimining kelajagi haqidagi tushunchamizni o'zgartiramiz.
O'nlab yillar davomida olimlar Mars nima uchun juda nozik ekanligini tushunishga harakat qilishdi.
atmosfera, lekin hozir biz uni hatto saqlab qolganidan hayratdamiz
qandaydir atmosfera.
Titan va Callisto o'rtasidagi farq Titanda havo paydo bo'lishidan oldin Kallisto o'z atmosferasini yo'qotganligi bilan bog'liqmi? Bir paytlar Titan atmosferasi hozirgidan zichroq bo'lganmi? Qanday qilib Venera azot va karbonat angidridni saqlab qoldi, lekin butun suvni yo'qotdi?
Vodorodning oqishi Yerda hayotning paydo bo'lishiga hissa qo'shganmi? Bizning sayyoramiz hech qachon ikkinchi Veneraga aylanadimi?

Issiq bo'lganda

Agar
Raketa ikkinchi qochish tezligiga yetganda, u shunchalik tez harakat qiladiki, u sayyoraning tortishish kuchini engishga qodir. Xuddi shu narsani atomlar va molekulalar haqida ham aytish mumkin, garchi ular odatda aniq maqsadga ega bo'lmasdan qochish tezligiga erishadilar.
Termik bug'lanish jarayonida gazlar shunchalik qiziydiki, ularni ushlab bo'lmaydi.
Issiqlik bo'lmagan jarayonlarda kimyoviy reaktsiyalar yoki zaryadlangan zarralarning o'zaro ta'siri natijasida atomlar va molekulalar ajralib chiqadi. Nihoyat, asteroidlar va kometalar bilan to'qnashganda, atmosferaning butun qismlari yirtilib ketadi.

Bu uchtasining eng keng tarqalgan jarayoni termal bug'lanishdir. Quyosh tizimidagi barcha jismlar quyosh nuri bilan isitiladi. Ular bu issiqlikdan ikki yo'l bilan xalos bo'lishadi: infraqizil nurlanish va moddani bug'lantirish orqali. Uzoq umr ko'radigan jismlarda, masalan, Yerda birinchi jarayon, masalan, kometalarda ikkinchi jarayon hukmronlik qiladi. Agar isitish va sovutish o'rtasidagi muvozanat buzilgan bo'lsa, hatto Yerning kattaligidagi katta jism ham juda tez qizib ketishi mumkin va shu bilan birga, odatda sayyora massasining kichik qismini o'z ichiga olgan atmosferasi juda tez bug'lanishi mumkin.
Bizning quyosh sistemamiz havodan mahrum bo'lgan jismlar bilan to'ldirilgan, bu asosan termal bug'lanish tufayli. Agar quyosh isishi tananing tortishish kuchiga qarab ma'lum chegaradan oshsa, tana havosiz bo'ladi.
Termal bug'lanish ikki yo'l bilan sodir bo'ladi.
Birinchisi, 20-asrning boshlarida ushbu hodisani tasvirlab bergan ingliz astrofiziki Jeyms Jeans sharafiga jinsi bug'lanishi deb ataladi.
Bunday holda, atmosferaning yuqori qatlamidan havo tom ma'noda atomma-atom, molekula-molekula bug'lanadi. Pastki qatlamlarda o'zaro to'qnashuvlar zarralarni bir-biriga bog'lab turadi, lekin ekzobaza deb ataladigan darajadan yuqorida (yer yuzasidan 500 km balandlikda) havo shunchalik nozikki, gaz zarralari deyarli to'qnashmaydi. Ekzobazadan yuqorida kosmosga uchish uchun etarli tezlikka ega bo'lgan atom yoki molekulani hech narsa to'xtata olmaydi.

Vodorod eng yengil gaz sifatida sayyoraning tortishish kuchini boshqalarga qaraganda osonroq yengib chiqadi. Ammo birinchi navbatda u ekzobazaga borishi kerak va Yerda bu uzoq jarayon.
Vodorodni o'z ichiga olgan molekulalar odatda atmosferaning pastki qismidan yuqoriga ko'tarilmaydi: suv bug'i (H2O) kondensatsiyalanadi va yomg'ir sifatida tushadi va metan (CH4) oksidlanadi va karbonat angidridga (CO2) aylanadi. Ba'zi suv va metan molekulalari stratosferaga etib boradi va parchalanadi va vodorodni chiqaradi, u ekzobazaga yetguncha asta-sekin yuqoriga tarqaladi. Ba'zi vodorod qochib ketadi, buni sayyoramiz atrofida vodorod atomlarining halosini ko'rsatadigan ultrabinafsha tasvirlar tasdiqlaydi.

Yer ekzobazasining balandligidagi harorat 1000 K atrofida o'zgarib turadi, bu esa o'rtacha tezlik vodorod atomlari taxminan 5 km/s.
Bu ikkinchisidan kamroq qochish tezligi Yer uchun bu balandlikda (10,8 km/s); ammo atomlarning o'rtacha atrofidagi tezligi keng tarqalgan, shuning uchun ba'zi vodorod atomlari sayyoraning tortishish kuchini engish imkoniyatiga ega. Zarrachalarning yuqori tezlikdagi "dumidan" ularning tezligini taqsimlashda sizib chiqishi Yerning vodorod yo'qotilishining 10 dan 40 foizigacha tushuntiradi. Jinslarning bug'lanishi qisman Oyda atmosferaning yo'qligini tushuntiradi: Oy yuzasi ostidan chiqadigan gazlar osongina kosmosga bug'lanadi.

Termal bug'lanishning ikkinchi yo'li samaraliroq. Jeans bug'lanishi paytida gaz molekuladan molekuladan chiqib ketsa, qizdirilgan gaz butunlay chiqib ketishi mumkin. Atmosferaning yuqori qatlamlari singishi mumkin ultrabinafsha nurlanish Quyosh qiziydi va kengayib, havoni yuqoriga suradi.
Havo ko'tarilganda, u tezlashadi, tovush tezligini yengib chiqadi va qochish tezligiga etadi. Termal bug'lanishning bu shakli deyiladi
gidrodinamik chiqish yoki sayyora shamoli (quyosh shamoliga o'xshash - Quyosh tomonidan kosmosga chiqarilgan zaryadlangan zarralar oqimi).

Asosiy qoidalar

Ko'pchilik
Yer va boshqa sayyoralar atmosferasini tashkil etuvchi gazlar asta-sekin fazoga oqib chiqadi. Issiq gazlar, ayniqsa engil gazlar bug'lanadi, kimyoviy
zarrachalarning reaktsiyalari va to'qnashuvi atomlar va molekulalarning chiqishiga olib keladi va
kometalar va asteroidlar ba'zan atmosferaning katta qismlarini yirtib tashlaydi.
Oqish quyosh tizimining ko'plab sirlarini tushuntiradi. Masalan, Mars qizil rangga ega, chunki uning suv bug'i vodorod va kislorodga bo'lingan; vodorod kosmosga uchib ketdi va kislorod tuproqni oksidladi (zang bilan qoplangan).
Veneradagi shunga o'xshash jarayon zich atmosferaning paydo bo'lishiga olib keldi
karbonat angidrid. Ajablanarlisi shundaki, Veneraning qudratli atmosferasi gaz sizib chiqishi natijasidir.

Devid Ketling va Kevin Zahnle
"Ilm olamida" jurnali

Yer atmosferani yo'qotmoqda! Bizda kislorod ochligi xavfi bormi?

Tadqiqotchilarni yaqinda amalga oshirilgan kashfiyot hayratda qoldirdi: ma’lum bo‘lishicha, sayyoramiz juda katta va kuchli magnit maydonga ega bo‘lganligi sababli o‘z atmosferasini Venera va Marsga qaraganda tezroq yo‘qotmoqda.

Bu Yerning magnit maydoni ilgari o'ylangandek yaxshi himoya qalqoni emasligini anglatishi mumkin. Olimlar Yerning magnit maydonining ta'siri tufayli atmosfera Quyoshning zararli ta'siridan yaxshi himoyalanganiga amin edilar. Ammo ma'lum bo'lishicha, Yer magnitosferasi kislorodning tez yo'qolishi tufayli Yer atmosferasining yupqalanishiga yordam beradi.

Kaliforniya universitetining geofizika professori va kosmik fizika bo'yicha mutaxassisi Kristofer Rasselning so'zlariga ko'ra, olimlar insoniyat o'zining erdagi "yashash joyi" bilan juda omadli ekanligiga ishonishga odatlangan: Yerning ajoyib magnit maydoni bizni mukammal himoya qiladi. quyosh "hujumlari" dan - kosmik nurlar, quyosh chaqnashlari Quyosh va quyosh shamoli. Endi ma'lum bo'lishicha, erning magnit maydoni nafaqat himoyachi, balki dushman hamdir.

Rassell boshchiligidagi bir guruh mutaxassislar qiyosiy sayyoralar konferensiyasida birgalikda ish olib borganlarida shunday xulosaga kelishdi.