Viens no atmosfēras slāņi kas mūs aizsargā, ir jonosfēra. Tas ir reģions, kurā ir liels skaits atomu un molekulu, kas ir uzlādētas ar elektrību. Šīs uzlādētās daļiņas rodas, pateicoties starojumam, kas nāk no kosmosa, galvenokārt no mūsu zvaigznes Saules. Šis starojums skar neitrālos atomus un gaisa molekulas atmosfērā un galu galā uzlādē tos ar elektrību. Jonosfērai ir liela nozīme cilvēkiem, jo īpaši tās funkcijām, kas saistītas ar saziņu un aizsardzību pret bīstamu kosmosa starojumu, un šī iemesla dēļ mēs tai veltīsim visu šo ierakstu.
Mēs izskaidrosim visu, kas jums jāzina par jonosfēras īpašībām, darbību un nozīmi.
galvenās iezīmes
Kamēr Saule spīd nepārtraukti, tās darbības laikā tā rada lielu daudzumu elektromagnētiskā starojuma. Šis starojums nokrīt uz mūsu planētas slāņiem, uzlādējot atomus un molekulas ar elektrību. Kad visas daļiņas ir uzlādētas, izveidojas slānis, ko mēs saucam par jonosfēru. Šis slānis atrodas starp mezosfēru, termosfēru un eksosfēru. Šī konfigurācija ir būtiska, lai saprastu jonosfēras nozīmi cilvēkiem.
Vairāk vai mazāk var redzēt, ka tas sākas aptuveni 50 km augstumā virs zemes virsmas. Lai gan tas sākas šajā augstumā, kur tas kļūst pilnīgāks un svarīgāks, ir virs 80 km. Reģionos, kurus mēs atrodam jonosfēras augšdaļās, mēs varam redzēt simtiem kilometru virs virsmas, kas stiepjas desmitiem tūkstošu kilometru kosmosā, ir tas, ko mēs saucam par magnetosfēru. Magnetosfēra ir atmosfēras slānis, ko mēs tā saucam, jo tā uzvedība ir saistīta ar Zemes magnētiskais lauks un Saules darbība uz to. Attiecības starp jonosfēru un magnetosfēru pastiprina šī slāņa nozīmi dzīvībai uz mūsu planētas.
Jonosfēru un magnetosfēru saista daļiņu lādiņi. Vienam ir elektriskie lādiņi, bet otram - magnētiskie lādiņi.
Jonosfēras slāņi
Kā jau minējām iepriekš, lai arī jonosfēra sākas 50 km attālumā, tai ir dažādi slāņi atkarībā no to veidojošo jonu koncentrācijas un sastāva. Iepriekš tika uzskatīts, ka jonosfēru veido vairāki dažādi slāņi, kurus identificēja ar burtiem D, E un F. F slānis tika sadalīts divos detalizētākos reģionos, kas bija F1 un F2. Mūsdienās, pateicoties tehnoloģiju attīstībai, ir pieejamas vairāk zināšanas par jonosfēru, un ir zināms, ka šie slāņi nav ļoti atšķirīgi. Tomēr, lai neradītu cilvēkiem reiboni, tiek saglabāta sākotnējā shēma, kāda bija sākumā.
Mēs pa daļai analizēsim dažādus jonosfēras slāņus, lai detalizēti redzētu tās sastāvu un nozīmi, piemēram, funkciju, kas tai ir radioviļņu izplatīšanā.
D reģions
Tā ir visas jonosfēras zemākā daļa. Tas sasniedz augstumu no 70 līdz 90 km. Reģionam D ir atšķirīgas īpašības nekā reģioniem E un F. Tas ir tāpēc, ka tā brīvie elektroni nakts laikā gandrīz pilnībā izzūd. Tie parasti izzūd, jo tie savienojas ar skābekļa joniem, veidojot skābekļa molekulas, kas ir elektriski neitrālas. Šī procesa dinamika uzsver katra slāņa nozīmi mūsu planētas aizsardzībā.
E reģions
Šis ir slānis, kas pazīstams arī kā Kennekky-Heaviside. Šis vārds piešķirts par godu amerikāņu inženierim Arthur E. Kennelly un angļu fiziķim Oliveram Heaviside. Šis slānis vairāk vai mazāk stiepjas no 90 km, kur D slānis beidzas līdz 160 km. Tam ir skaidra atšķirība no D reģiona, un tas ir, ka jonizācija saglabājas visu nakti. Jāpiemin, ka tas ir arī diezgan nedaudz samazināts, kas padara tā izpēti par būtisku jonosfēras izpratnei.
F reģions
Tam ir aptuvens augstums no 160 km līdz beigām. Tā ir tā daļa, kurā ir vislielākā brīvo elektronu koncentrācija, jo tā ir vistuvāk saulei. Tāpēc tas uztver vairāk starojuma. Tā jonizācijas pakāpe nakts laikā daudz nemainās, jo ir izmaiņas jonu sadalījumā. Dienas laikā mēs varam redzēt divus slāņus: mazāku slāni, kas pazīstams kā F1, kas ir augstāk, un vēl vienu ļoti jonizētu dominējošo slāni, kas pazīstams kā F2. Naktī abi ir sapludināti F2 slāņa līmenī, kas pazīstams ar Appleton vārdu.
Jonosfēras loma un nozīme
Daudziem tas, ka atmosfēras slānis ir elektriski uzlādēts, var neko nenozīmēt. Tomēr jonosfērai ir liela nozīme cilvēces attīstībā. Piemēram, pateicoties šim slānim, mēs varam izplatīt radioviļņus uz dažādām planētas vietām. Mēs varam nosūtīt signālus arī starp satelītiem un Zemi. Tas vēl vairāk pastiprina jonosfēras nozīmi mūsdienu sakaros, jo bez tās būtu grūti uzturēt globālo savienojamību.
Viens no svarīgākajiem faktoriem, kāpēc jonosfēra ir būtiska cilvēkiem, ir tas, ka tā aizsargā mūs no bīstamā starojuma no kosmosa. Pateicoties jonosfērai, mēs varam novērot unikālas dabas parādības, piemēram, Ziemeļblāzma, vizuāls skats, kas ir ne tikai skaists, bet arī norāda uz Saules aktivitāti. Tāpat jonosfēra aizsargā mūsu planētu no debesu iežu masām, kas nonāk atmosfērā. Termosfēra palīdz mums pasargāt sevi un regulēt Zemes temperatūru, absorbējot daļu no Saules izstarotā UV starojuma un rentgena stariem. No otras puses, eksosfēra ir pirmā aizsardzības līnija starp planētu un saules stariem.
Temperatūra šajā tik vajadzīgajā slānī ir ārkārtīgi augsta. Dažos punktos mēs varam atrast 1.500 grādus pēc Celsija. Šādā temperatūrā, ja neskaita to, ka nav iespējams dzīvot, tas sadedzinātu jebkuru cilvēka elementu, kas iet garām. Tieši tāpēc liela daļa meteorītu, kas skāra mūsu planētu, sadalās un veido krītošas zvaigznes. Un, kad šie ieži nonāk saskarē ar jonosfēru un augsto temperatūru, kādā tā atrodas dažos punktos, mēs atklājam, ka objekts kļūst nedaudz kvēlojošs un tiek ieskauts ar uguni, līdz tas sadalās.
Tas patiešām ir ļoti nepieciešams slānis, lai cilvēka dzīve attīstītos tā, kā mēs to pazīstam šodien. Tāpēc ir svarīgi viņu pamatīgāk zināt un izpētīt viņas uzvedību, jo mēs nevarētu dzīvot bez viņas.
