5 книг о Солнце и космической погоде

Сохранить в закладки
16956
1
Сохранить в закладки

Что читать о гелиосейсмологии, солнечном ветре и магнитном поле Земли, рекомендует директор ИЗМИ РАН Владимир Кузнецов

В космосе тоже есть погода, хотя выглядит она не совсем так, как на Земле. Что именно она собой представляет, помогут узнать книги, которые рекомендует директор Института земного магнетизма РАН Владимир Кузнецов.

1

Дьяченко А. И. Магнитные полюса Земли (Библиотека «Математическое просвещение», Выпуск 24. М.: МЦНМО, 2003)

Брошюра написана простым языком и не требует специальных знаний. Она будет интересна всем, кто желает узнать о магнитном поле и магнитных полюсах Земли, об истории их изучения, о том как меняется магнитное поле Земли и как перемещаются магнитные полюса во времени, увлекая за собой показания магнитной стрелки. Книга будет хорошим введением, для тех, кто захочет узнать впоследствии больше о геомагнетизме из других более специальных изданий и учебников.

2

Прист Э., Форбс Т. Магнитное пересоединение (М.: Физматлит, 2005)

Основная часть вещества в космосе находится состоянии плазмы — смеси заряженных частиц (электронов, протонов и/или ионов), которая в больших пространственных масштабах нейтральна. Магнитное поле также является неотъемлемой составляющей космической среды и оно взаимодействует с плазмой. Движения плазменной среды изменяют магнитное поле, а изменения магнитного поля в свою очередь влияют на движения плазмы. Такой характер движения среды в магнитном поле описывается магнитной гидродинамикой, и в ряде случаев взаимодействие плазмы и магнитного поля приводит к взрывным процессам, которые включают в себя стадии накопления магнитной энергии и ее последующего взрывного выделения, в результате чего запасенная магнитная энергия преобразуется в энергию ускоренных частиц и нагрев плазмы. В основе таких явлений, наблюдаемых в космосе, лежит процесс магнитного пересоединения, когда в условиях высокой проводимости плазмы вмороженные в плазму сильные магнитные поля противоположного знака сжимают плазму порождая тонкие токовые слои — сильные концентрации электрического тока, магнитная энергия которых накапливается и освобождается в процессе магнитного пересоединения. Такие явления на Солнце как вспышки и выбросы массы, энерговыделения магнитной энергии в магнитосфере Земли, в астрофизических объектах, в лабораторных установках по термоядерному синтезу — токамаках — и т.д, находят свое объяснение в рамках процесса магнитного пересоединения, одного из интереснейших плазменных явлений в космосе. Все это читатель найдет в этой книге — первой книге, посвященной магнитному пересоединению.

3

Bothmer V., Daglis I.A. Space Weather: Physics and Effects (Springer, 2007)

Жизнь на Земле невозможна без Солнца. Солнце определяет не только саму жизнь, но и влияет на многие сферы человеческой деятельности на Земле и в космосе. Сегодня система Солнце-Земля является устойчивой природной системой и около этого устойчивого равновесия околоземное космическое пространство и сама Земля испытывают возмущения от воздействия солнечной активности. Состояние околоземного космического пространства — магнитосферы, ионосферы и атмосферы Земли — и совокупность всех факторов, которые влияют на это состояние, объединяются понятием космической погоды, описание которой с изложением основных физических явлений и эффектов воздействия на Землю и сферы человеческой деятельности читатель найдет в этой книге. В ней дается история зарождения самого понятия «космическая погода»: как по мере развития и расширения технической инфраструктуры общества человечество все более и более ощущает воздействие факторов космической погоды, начиная от воздействия на работу первого телеграфа до современных спутниковых систем. В книге есть последовательное изложение солнечных источников космической погоды: таких явлений как солнечные вспышки и выбросы массы из Солнца, потоки солнечного ветра и энергичные частиц. Описываются многочисленные эффекты на Земле, обусловленные факторами космической погоды: магнитные бури, ионосферные и атмосферные возмущения, воздействие на спутники и наземные технические системы: линии электропередач, трубопроводы и т. д. Наглядные иллюстрации в книге способствуют лучшему восприятию излагаемого материала.

4

Foukal P.V. Solar astrophysics (2nd ed. Wiley-VCH, 2004)

В этой книге можно узнать как устроено наше Солнце, ближайшая к нам звезда Вселенной, и какие явления и процессы происходят в недрах Солнца и его атмосфере. Источником энергии Солнца являются термоядерные реакции в его недрах, где вещество сжато под действием гравитации до больших плотностей. Свидетельством этих реакций являются нейтрино, которые непрерывно регистрируются. Выделяющаяся в ядре Солнца энергия медленно диффундирует через радиационную зону к его поверхности, порождая на своем пути конвективную зону под видимой поверхностью Солнца, видимую глазом фотосферу и внешние слои Солнца: хромосферу, переходную область, корону и солнечный ветер, формирующий гелиосферу, которая простирается до границ Солнечной системы, где она граничит с межзвездной средой. В книге дается систематическое изложение всех основных понятий и представлений о Солнце: солнечном цикле, солнечной активности, пятнах, активных областях, магнитных полях, вспышках, выбросах массы, протуберанцах, солнечных космических лучах и т. д. Наличие предметного указателя дает возможность легко отыскать интересующую тему и ее описание. Трудно найти книгу, которая бы лучше, полнее и доступнее давала представление о Солнце и о многом другом, что с ним связано.

5

Christensen-Dalsgaard J. Lecture Notes on Stellar Oscillations (5th ed.: 2003)

Этот курс лекций по гелиосейсмологии (сейсмология Солнца) будет полезен всем, кто хочет получить углубленные знания в этой области. Изучать недра Солнца непросто. Непосредственно наблюдать мы можем только поверхность и атмосферу Солнца — от фотосферы до короны и солнечного ветра — как наземными, так и космическим телескопами. Информацию о недрах Солнца мы можем получать через солнечные нейтрино, которые свидетельствуют о термоядерных реакциях в ядре Солнца. Метод гелиосейсмологии, наблюдения колебаний на поверхности Солнца в яркости или в скоростях движений плазмы, также позволяет заглянуть в его недра. Это связано с тем, что Солнце, удерживаемое в равновесии балансом сил гравитации и градиента газового давления как жидкая капля, может как целое колебаться, отклоняясь от строго сферического шара, приобретая форму эллипса или более сложную форму. Амплитуда этих отклонений ничтожна — одна миллионная доля от светимости Солнца или от солнечного радиуса, но современные методы наблюдений позволяют эти отклонения измерять, строить карты таких колебаний по поверхности Солнца и на их основе, используя отвечающие наблюдениям модельные представления, восстанавливать структуру и динамику внутренних слоев Солнца. Так удалось установить дифференциальных (не твердотельный) характер вращения внутренних слоев Солнца, наличие в конвективной зоне некой тахоклинной области — области резкого градиента (шира или сдвига) угловой скорости вращения, которая отвечает за генерацию магнитного поля Солнца и действие динамо-механизма, определяющего 11-летний солнечных цикл. В данном курсе лекций излагаются основные понятия гелиосейсмологии, дается теоретическое изложение метода гелиосейсмологии на основе уравнений гидродинамики в сферической геометрии, анализируются и интерпретируются экспериментальные данные наземных и космических наблюдений.

Над материалом работали

Читайте также

Внеси свой вклад в дело просвещения!
visa
master-card
illustration