Heliofizyka NASA

Obraz przedstawia długości fal światła wytwarzanego przez Słońce.

NASA Heliofizyka to aspekt nauki NASA, który umożliwia zrozumienie Słońca , heliosfery i środowisk planetarnych jako jednego połączonego systemu. Oprócz procesów słonecznych ta dziedzina badań obejmuje interakcję plazmy słonecznej i promieniowania słonecznego z Ziemią, innymi planetami i galaktyką . Analizując powiązania między Słońcem, wiatrem słonecznym i planetarnych środowisk kosmicznych, odkryto podstawowe procesy fizyczne zachodzące we wszechświecie. Zrozumienie powiązań między Słońcem a jego planetami pozwoli przewidzieć wpływ interakcji Słońca na ludzi, systemy technologiczne, a nawet obecność samego życia. Jest to również deklarowanym celem badań heliofizyki Dyrekcji Misji Naukowych.

Efekty lokalne

Słońce jest aktywną gwiazdą , a Ziemia znajduje się w jego atmosferze , więc zachodzi dynamiczna interakcja. Na przykład światło słoneczne wpływa na całe życie i procesy na Ziemi. Jest dostawcą energii, który umożliwia i podtrzymuje życie na ziemi. Jednak Słońce wytwarza również strumienie cząstek o wysokiej energii, znane jako wiatr słoneczny , oraz promieniowanie, które może zaszkodzić życiu lub zmienić jego ewolucję. Dodatkowo pod osłoną ochronną ziemskiego pola magnetycznego i jej atmosfery, nauka NASA postrzega Ziemię jako wyspę we wszechświecie, na której rozwinęło się i rozkwitło życie. Pochodzenie i losy życia na Ziemi są ściśle związane z zachowaniem Słońca. Dlatego nauka NASA bada heliofizykę z tej perspektywy.

Program badań heliofizyki

Opracowano metody , aby zobaczyć wewnętrzne działanie Słońca i zrozumieć, w jaki sposób ziemska magnetosfera reaguje na aktywność słoneczną . Dalsze badania dotyczą zbadania pełnego systemu złożonych oddziaływań charakteryzujących relacje Słońca z Układem Słonecznym . Według NASA zrozumienie tych powiązań jest szczególnie ważne, gdy rozważamy nasze przeznaczenie w trzecim tysiącleciu. Heliofizyka jest potrzebna, aby ułatwić przyspieszoną ekspansję ludzkiego doświadczenia poza granice naszego ziemskiego domu. Najnowsze postępy w technologii pozwalają nam po raz pierwszy realistycznie rozważać podróże poza Układ Słoneczny.

Istnieją trzy główne cele, które definiują potrzebne badania obejmujące wiele dekad:

  • Aby zrozumieć zmieniający się przepływ energii i materii w Słońcu, heliosferze i środowiskach planetarnych.
  • Zbadanie podstawowych procesów fizycznych kosmicznych systemów plazmowych.
  • Zdefiniowanie źródeł i społecznych skutków zmienności w układzie Ziemia-Słońce.
  • Do osiągnięcia tych celów stosuje się kombinację wzajemnie powiązanych elementów. Obejmują one misje uzupełniające o różnej wielkości; terminowy rozwój technologii wspomagających i usprawniających; i zdobywanie wiedzy poprzez badania, analizy, teorię i modelowanie.

Gwiazda zmienna

Ziemia znajduje się w rozszerzonej atmosferze magnetycznej gwiazdy zmiennej , która napędza lokalny Układ Słoneczny i podtrzymuje życie na Ziemi . Obserwuje się, że Słońce zmienia się z wielu perspektyw. Słońce emituje światło w podczerwieni , widzialnym, ultrafiolecie i promieniach rentgenowskich, a także emituje pole magnetyczne , masową plazmę ( wiatr słoneczny ) i energetyczne cząstki poruszające się z prędkością bliską prędkości światła , a wszystkie te emisje różnić się.

Splecione reakcje Ziemi i heliosfery są badane, ponieważ ta planeta jest zanurzona w tym niewidocznym, ale egzotycznym i z natury niebezpiecznym środowisku. Nad ochronnym kokonem niższej atmosfery ziemskiej znajduje się zupa plazmowa złożona z naelektryzowanej i namagnesowanej materii splecionej z przenikającym promieniowaniem i energetycznymi cząstkami. Słońce ma wpływ, ponieważ współczesne społeczeństwo jest w dużym stopniu uzależnione od różnych technologii, które są podatne na ekstremalne warunki pogodowe w kosmosie — poważne zakłócenia górnych warstw atmosfery i środowiska kosmicznego w pobliżu Ziemi, wywołane aktywnością magnetyczną Słońca. Silne prądy elektryczne poruszające się po powierzchni Ziemi podczas zorzy polarnej mogą zakłócać i uszkadzać nowoczesne sieci elektroenergetyczne oraz mogą przyczyniać się do korozji rurociągów naftowych i gazowych.

Główny cel

Opierając się na bogatej historii eksploracji przez NASA sąsiadujących z Ziemią i odległych systemów planetarnych, jesteśmy gotowi zapewnić predykcyjne zrozumienie naszego miejsca w Układzie Słonecznym. Nie żyjemy w izolacji; jesteśmy ściśle powiązani ze Słońcem i środowiskiem kosmicznym poprzez ziemski system klimatyczny, nasze systemy technologiczne, możliwość zamieszkania na planetach i ciałach Układu Słonecznego, które planujemy zbadać, a ostatecznie los samej Ziemi. Zmienność tego środowiska wpływa na codzienne czynności, które stanowią podstawę współczesnego społeczeństwa, w tym komunikację, nawigację oraz monitorowanie i przewidywanie pogody. Ponieważ środowisko kosmiczne ma znaczenie dla ludzi i ich systemów technologicznych zarówno na Ziemi, jak i w kosmosie, jako Naród podróżujący w kosmosie niezbędne jest zrozumienie tych procesów kosmicznej plazmy.

Heliosfera

Plazmy i związane z nimi pola magnetyczne wpływają na powstawanie, ewolucję i przeznaczenie planet i układów planetarnych. Heliosfera chroni Układ Słoneczny przed galaktycznym promieniowaniem kosmicznym. Nasza nadająca się do zamieszkania planeta jest chroniona przez swoje pole magnetyczne , chroniące ją przed promieniowaniem słonecznym i cząstek kosmicznych oraz przed erozją atmosfery przez wiatr słoneczny. Planety bez ochronnego pola magnetycznego, takie jak Mars i Wenus, są narażone na te procesy i ewoluują inaczej. A na Ziemi pole magnetyczne zmienia siłę i konfigurację podczas okazjonalnych zmian biegunowości, zmieniając osłonę planety przed zewnętrznymi źródłami promieniowania.

Magnetosfery

Określ zmiany w ziemskiej magnetosferze, jonosferze i górnych warstwach atmosfery, aby umożliwić określenie, przewidywanie i łagodzenie ich skutków. Heliofizyka dąży do zrozumienia reakcji obszarów plazmy w pobliżu Ziemi na pogodę kosmiczną. Ten złożony, wysoce sprzężony system chroni Ziemię przed najgorszymi zaburzeniami słonecznymi, jednocześnie redystrybuując energię i masę.

Środowisko kosmiczne

Zrozumieć przyczyny i późniejszą ewolucję aktywności słonecznej, która wpływa na klimat i środowisko kosmiczne Ziemi. Klimat i środowisko kosmiczne Ziemi są w znacznym stopniu zdeterminowane przez wpływ plazmy, cząstek i promieniowania emitowanego przez Słońce. Dlatego konieczne jest zrozumienie Słońca, określenie, na ile naprawdę przewidywalna jest aktywność słoneczna oraz rozwinięcie zdolności prognozowania aktywności słonecznej i ewolucji zakłóceń w miarę ich rozprzestrzeniania się na Ziemię.

Dalsza lektura

Linki zewnętrzne

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=NASA_Heliophysics&oldid=1138560939 ”