|
|
|
Starea electrica a ionosferei
La inaltimi mai mari de 50 km, adica in ionosfera, exista paturi ionizate care reflecta undele electromagnetice, facand posibila propagarea lor la mare distanta. Din acest punct de vedere ionosfera este impartita in sase regiuni: C, D, E, F, heliosfera si protonosfera. Regiunea ionosferica C este in mod obisnuit parte cea mai joasa a ionosferei. Aceste regiuni sunt definite in termenii proceselor prin care sunt formate sau prin tipurile de ioni care ii contin.
In regiunile ionosferice C si D ionii pozitivi sunt in cea mai
mare parte NO+, iar sarcina negativa este formata din
electroni si 
. In toate regiunile inalte sarcina negativa este
reprezentata aproape in intregime din electroni.
In regiunile E si F ionii pozitivi sunt in majoritate 
sau O+
si NO+, in heliosfera He+ iar in
protonosfera H+.
Desi regiunile ionosferice nu pot fi delimitate exact, inaltimile conventionale sunt:
limita inferioara a regiunii C este la 50 km;
hotarul dintre regiunile C si D este aproximativ la 70 km;
hotarul intre D si E la 90 km;
hotarul intre E si F la 120-140 km.
Inaltimile granitelor dintre regiunea F si heliosfera, respectiv heliosfera si protonosfera sunt putin cunoscute, dar ele sunt estimate la 500 km, respectiv 800 km. Toate aceste inaltimi variaza mult in raport cu timpul zilei, anotimpul, activitatea solara si geomagnetica, inaltimile cele mai mici corespund noptii si minimului de pete solare (explozii magnetice solare), iar cele mai mari zilei si maximului de pete solare.
Regiunile C si D nu sunt asa de bine cunoscute ca alte regiuni ionosferice, pe de o parte pentru ca noaptea dispar, iar pe de alta parte undele radio pe care le-ar putea reflecta sunt puternic afectate sau absorbite.
Regiunea E este cea mai bine cunoscuta, reprezentand o regiune stabila in ionosfera.
Regiunea F nu este stabila ca
inaltime si concentratie de electroni. Vara, regiunea F se
descompune in doua straturi; F1 ( si NO+) si F2 (O+).
1 Aurorele polare Acest spectacol magnific
de culoare are loc datorita materiei expulzate de Soare, in timpul exploziilor
solare, ce interactioneaza cu campul magnetic terestru. In urma
puternicelor explozii solare sunt expulzate in spatiu particule puternic incarcate
energetic (ioni) ce calatoresc prin spatiu cu 
viteze ce
variaza intre 300 si 1200 km/s. Un 'nor' de astfel de
particule formeaza plasma.
Fluxul de plasma ce vine de la Soare este cunoscut sub numele de vant solar. In timp ce vantul solar
interactioneaza cu marginile campului magnetic terestru, unele dintre
aceste particule sunt atrase de acesta. Ele urmeaza apoi liniile campului
magnetic in jos spre ionosfera, strat atmosferic situat intre 60 si
600 km deasupra scoartei terestre. Cand aceste particule interactioneaza
cu gazele din ionosfera produc acest impresionant spectacol de lumini,
numit aurora. Cele produse la
Polul Nord se numesc Boreale iar
cele de la Polul Sud - Australe.
Gama de culori variaza intre rosu, verde, albastru si violet.
Luminile sunt in continua 'miscare'
datorita acestor interactii dintre vantul solar si campul
magnetic terestru. Vantul solar genereaza de obicei puteri electrice pana
la 1000000 MW intr-un astfel de spectacol, acest lucru putand cauza interferente
cu liniile electrice, transmisiile radio,TV si comunicatiilor prin
satelit. Prin studiul aurorelor, cercetatorii pot afla multe despre vantul
solar, cum afecteaza acesta atmosfera si cum poate fi folosita
aceasta energie degajata in folosul omenirii. In urma observatiilor
asupra Soarelui, aurorele pot fi prezise cu destula acuratete.
Dupa aspectul lor, aurorele polare se clasifica in doua categorii:
aurore polare neradiative, care o structura omogena. Pot avea aspectul unor arce imobile, cateodata observandu-se simultan mai multe arce asezate paralel intre ele. Gradul de luminozitate este intotdeauna uniform pe toata intinderea arcului;
aurore polare radiative, care pot fi arce radiante ce par a fi tesute dintr-un numar de raze scurte sau lungi dispuse perpendicular pe arc, sau aurore de flacari, care au aspectul unor unde de lumina puternice care se deplaseaza cu viteza mare spre zenit.
Aurorele polare se disting printr-o repartitie geografica cu totul deosebita; cu cat inaintam spre latitudini mai mari, cu atat se intalnesc mai des. La o anumita latitudine ele ating maximul de dezvoltare, iar apoi devin din nou rare si mai putin intense.
Zona frecventei maxime de aparitie a aurorelor polare din emisfera nordica trece de-a lungul litoralului nordic al Norvegiei, prin Novaia Zemlia, Peninsula Taimir, Alaska de Nord, Canada si capul sudic al Groelandei. Aici, aurorele polare se observa aproape permanent in timpul noptii polare.
Liniile cu aceeasi frecventa de aparitie a aurorelor polare se numesc izohasme. Izohasmele din emisfera sudica reprezinta un fel de imagine in oglinda a izohasmelor din emisfera nordica.
Masuratorile efectuate prin fotografiere sau prin radiolocatie au aratat ca limita inferioara a aurorelor se afla aproximativ la 95-110 km si depinde de intensitatea lor; cu cat aurora este mai intensa cu atat este situata mai jos. Adica, puterea de patrundere in atmosfera a particulelor care provoaca aurorele determina dimensiunile acestora.
Arcele aurorelor polare se intind de obicei de la rasarit la apus, adica pe o directie aproape perpendiculara pe meridianele geomagnetice, iar razele aurorelor polare se aseaza pe directie liniilor campului magnetic terestru.
Observatiile asupra aurorelor polare si asupra furtunilor magnetice provocate de petele solare au aratat ca ele apar deseori impreuna. Aurorele polare, ca si furtunile magnetice au tendinta sa se repete la fiecare 27 zile, ceea ce corespunde unei rotatii a Soarelui in raport cu Pamantul si au acelasi ciclu de 11 ani ca si activitatea solara. Totusi, petele solare prin ele insele nu constituie cauza aurorelor polare si a furtunilor magnetice, dar exista o corelatie intre ele. O dependenta stransa s-a descoperit intre aurorele polare si exploziile solare intense datorita ionizarii aerului de radiatia X generata in zona exploziei.
