Fyzika vesmíru - Space physics

Vesmírná fyzika , známá také jako fyzika sluneční soustavy nebo fyzika vesmírného plazmatu , je studium plazmatu , který se přirozeně vyskytuje v horní atmosféře Země ( aeronomie ) a ve sluneční soustavě . Jako takový, že zahrnuje dalekosáhlé počet témat, jako heliophysics která zahrnuje příslušné solární fyziku na Slunce : v slunečního větru , planetární magnetosféry a ionosféry , polárních , kosmického záření , a synchrotronové záření . Vesmírná fyzika je základní součástí studia kosmického počasí a má důležité důsledky nejen pro porozumění vesmíru, ale také pro praktický každodenní život, včetně provozu komunikačních a meteorologických satelitů .

Fyzika vesmíru se liší od astrofyzikálního plazmatu a oblasti astrofyziky , která studuje podobné plazmatické jevy mimo sluneční soustavu. Vesmírná fyzika využívá měření in situ z vysokohorských raket a kosmických lodí, na rozdíl od astrofyzikálního plazmatu, který se spoléhá na dedukci teorie a astronomického pozorování.

Dějiny

Fyziku vesmíru lze vysledovat u Číňanů, kteří objevili princip kompasu , ale nechápali, jak funguje. Během 16. století, v De Magnete , William Gilbert dal první popis magnetického pole Země , které ukazují, že Země sama o sobě je velký magnet, což vysvětluje, proč je magnetka ukazuje na sever. Odchylky magnetické deklinace jehly kompasu byly zaznamenány na navigačních mapách a podrobná studie deklinace poblíž Londýna hodinářem Georgem Grahamem vyústila v objev nepravidelných magnetických fluktuací, kterým dnes říkáme magnetické bouře, tak je pojmenoval Alexander Von Humboldt . Gauss a William Weber provedli velmi pečlivá měření magnetického pole Země, která vykazovala systematické variace a náhodné výkyvy. To naznačovalo, že Země nebyla izolovaným tělesem, ale byla ovlivněna vnějšími silami - zejména ze Slunce a výskytu slunečních skvrn . Anders Celsius a Olof Peter Hiorter si v roce 1747 všimli vztahu mezi jednotlivou polární září a doprovodnými geomagnetickými poruchami. V roce 1860 Elias Loomis (1811–1889) ukázal, že nejvyšší výskyt polární záře je uvnitř oválu o 20–25 stupních kolem magnetický pól. V roce 1881 vydal Hermann Fritz mapu „izochasmů“ neboli linií konstantního magnetického pole.

Na konci 70. let 19. století nabídl Henri Becquerel první fyzikální vysvětlení zaznamenaných statistických korelací: sluneční skvrny musí být zdrojem rychlých protonů. Na póly je navádí magnetické pole Země. Na počátku dvacátého století vedly tyto myšlenky Kristiana Birkelanda k vytvoření terelly neboli laboratorního zařízení, které simuluje magnetické pole Země ve vakuové komoře a které pomocí katodové trubice simuluje energetické částice, které skládají sluneční vítr. Začala se formulovat teorie o interakci mezi magnetickým polem Země a slunečním větrem.

Fyzika vesmíru nezačala vážně, ale až do prvních měření na místě na počátku padesátých let, kdy tým vedený Van Allenem vypustil první rakety do výšky kolem 110 km. V roce 1958 detektor Geiger na palubě prvního amerického satelitu Explorer 1 detekoval radiační pásy Země, později pojmenované pásy Van Allen . Průzkumník 10 studoval hranici mezi magnetickým polem Země a meziplanetárním prostorem . Budoucí vesmírná plavidla by cestovala mimo oběžnou dráhu Země a mnohem podrobněji studovala složení a strukturu slunečního větru. Patří mezi ně WIND (kosmická loď) , (1994), Advanced Composition Explorer (ACE), Ulysses , Interstellar Boundary Explorer (IBEX) v roce 2008 a Parker Solar Probe . Jiné kosmické lodě by studovaly slunce, například STEREO a sluneční a heliospherická observatoř (SOHO).

Viz také

Reference

Další čtení

externí odkazy