กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 5 นาที

ตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์

ส สารระหว่างดาวเคราะห์ ( IPM ) หรือ อวกาศระหว่างดาวเคราะห์ ประกอบด้วยมวลและพลังงานที่เติมเต็ม ระบบสุริยะ และเป็นบริเวณที่วัตถุขนาดใหญ่ในระบบสุริยะ เช่น ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์ แคระ...

ตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์

แผ่นกระแสไฟฟ้าเฮลิโอสเฟียร์เกิดจากอิทธิพลของสนามแม่เหล็กหมุนของดวงอาทิตย์ที่ มีต่อ พลาสมาในตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์[ 1 ]

สารระหว่างดาวเคราะห์ ( IPM ) หรืออวกาศระหว่างดาวเคราะห์ประกอบด้วยมวลและพลังงานที่เติมเต็มระบบสุริยะและเป็นบริเวณที่วัตถุขนาดใหญ่ในระบบสุริยะ เช่นดาวเคราะห์ดาวเคราะห์แคระ ดาวเคราะห์น้อยและดาวหางเคลื่อนที่ผ่านสสาร ระหว่างดาวเคราะห์ สิ้นสุดที่เฮลิโอพอส ซึ่งนอกเหนือจากนั้นก็จะเป็นจุดเริ่มต้นของสสารระหว่างดาวก่อนปี 1950 อวกาศระหว่างดาวเคราะห์ถูกมองกันอย่างกว้างขวางว่าเป็นสุญญากาศว่างเปล่า หรือประกอบด้วย " อีเธอร์ "

องค์ประกอบและลักษณะทางกายภาพ

ตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์ประกอบด้วยฝุ่นและก๊าซ ระหว่างดาวเคราะห์ รังสีคอสมิกและพลาสมา ร้อน จากลมสุริยะ[ 2 ]ความหนาแน่นของตัวกลางนั้นต่ำมาก โดยส่วนประกอบของลมสุริยะจะลดลงตามสัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่างจากดวงอาทิตย์[ 3 ]ลมสุริยะมีความแปรปรวน และอาจได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็กและ เหตุการณ์ กิจกรรมของดวงอาทิตย์เช่นการปลดปล่อยมวลโคโรนาความหนาแน่นของอนุภาคโดยทั่วไปในตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์อยู่ที่ประมาณ 5-40 อนุภาค/cm³ แต่มีความแปรปรวนอย่างมาก[ 4 ] : รูปที่ 1 ในบริเวณใกล้เคียงกับโลกมีอนุภาคประมาณ 5 อนุภาค/cm³ [ 5 ] : 326 แต่ ก็มีการสังเกตค่าที่สูงถึง 100 อนุภาค/cm³ [ 4 ] :รูปที่ 2 เพื่อเปรียบเทียบอากาศที่ระดับน้ำทะเล มี อนุภาคประมาณ 2.9 × 10¹⁹อนุภาคต่อcm³ [ 6 ]

อุณหภูมิของตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์แปรผันไปทั่วระบบสุริยะ โจเซฟ ฟูริเยร์ประมาณการว่าตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์ต้องมีอุณหภูมิที่เทียบได้กับอุณหภูมิที่สังเกตได้ที่ขั้วโลกของโลกแต่เป็นการประมาณการที่ผิดพลาดเนื่องจากขาดการประมาณการที่ทันสมัยเกี่ยวกับการถ่ายเทความร้อนในชั้นบรรยากาศเขาจึงไม่เห็นวิธีการอื่นใดที่จะอธิบายความสม่ำเสมอของสภาพภูมิอากาศของโลกได้[ 7 ] แนวคิดเรื่องตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์ที่ร้อนจัดยังคงเป็นแนวคิดรองในหมู่นักธรณีฟิสิกส์จนถึงปี 1959 เมื่อแชปแมนเสนออุณหภูมิประมาณ 10,000 K [ 8 ]แต่การสังเกตการณ์ในวงโคจรต่ำของโลกของ ชั้น บรรยากาศภายนอกในไม่ช้าก็ขัดแย้งกับแนวคิดของเขา อันที่จริง การคาดการณ์ขั้นสุดท้ายของทั้งฟูริเยร์และแชปแมนนั้นถูกต้อง เพราะตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์นั้นเบาบาง มาก จึงไม่แสดงสมดุลทางอุณหพลศาสตร์แต่ส่วนประกอบต่างๆ มีอุณหภูมิที่แตกต่างกัน[ 4 ] : 4 [ 5 ] [ 9 ] ลมสุริยะมีอุณหภูมิที่สอดคล้องกับการประมาณของแชปแมนในอวกาศรอบดวงจันทร์ [ 5 ] : 326, 329 [ 9 ] [ 10 ]และอนุภาคฝุ่นใกล้กับวงโคจรของโลกมีอุณหภูมิ 257–298 K (3–77 °F) [ 11 ] : 157 โดยเฉลี่ยประมาณ 283 K (50 °F) [ 12 ] โดยทั่วไป อุณหภูมิของลมสุริยะจะลดลงตามสัดส่วนผกผันกำลังสองของระยะทางไปยังดวงอาทิตย์[ 8 ]อุณหภูมิของฝุ่นจะลดลงตามสัดส่วนผกผันราก ที่สาม ของระยะทาง[ 11 ] : 157 สำหรับอนุภาคฝุ่นภายในแถบดาวเคราะห์น้อย อุณหภูมิโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 200 K (−100 °F) ที่ 2.2 AU ลงมาถึง 165 K (−163 °F) ที่ 3.2 AU [ 13 ]

ส่วนประกอบลมสุริยะของตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์คือพลาสมาหรือก๊าซไอออนและมีลักษณะทางกายภาพของพลาสมามากกว่าก๊าซธรรมดา ตัวอย่างเช่น มันนำสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ไปด้วย มีการนำไฟฟ้าสูง[ 14 ] (ส่งผลให้เกิดแผ่นกระแสเฮลิโอสเฟียร์ ) ก่อตัวเป็น ชั้นพลาสมา คู่ เมื่อสัมผัสกับแมกนีโตสเฟียร์ของดาวเคราะห์หรือที่เฮลิโอพอสและแสดงลักษณะเป็นเส้นใย (เช่นใน แสง ออโรรา )

พลาสมาในตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์ยังเป็นสาเหตุที่ทำให้ความแรงของสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์ที่วงโคจรของโลกนั้นมากกว่าที่คาดการณ์ไว้เดิมถึงกว่า 100 เท่า หากอวกาศเป็นสุญญากาศในอุดมคติ สนามแม่เหล็กไดโพลของดวงอาทิตย์ที่มีขนาด 10⁻⁴ เทสลาจะลดลงตามกำลังสามของระยะทางเหลือประมาณ 10⁻¹¹ เทสลา แต่การสังเกตการณ์จากดาวเทียมแสดงให้เห็นว่ามันมีค่ามากกว่าประมาณ 100 เท่าที่วงโคจรของโลกnT . [ 14 ] ทฤษฎี แม่เหล็กไฟฟ้า (MHD) ทำนายว่าการเคลื่อนที่ของของเหลวที่เป็นตัวนำ (เช่น สื่อระหว่างดาวเคราะห์) ในสนามแม่เหล็กจะเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสไฟฟ้าซึ่งจะสร้างสนามแม่เหล็กขึ้น และในแง่นี้มันจะทำงานเหมือนไดนาโม MHD

ขอบเขตของตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์

ขอบด้านนอกของเฮลิโอสเฟียร์เป็นขอบเขตระหว่างการไหลของลมสุริยะและตัวกลางระหว่างดาวขอบเขตนี้เรียกว่าเฮลิโอพอสและเชื่อกันว่าเป็นช่วงเปลี่ยนผ่านที่ค่อนข้างคมชัด[ 15 ]ซึ่งวัดที่ระยะทางประมาณ120  AUจากดวงอาทิตย์โดยภารกิจวอยเอเจอร์ [ 16 ] ดังนั้นสสารระหว่างดาวเคราะห์จึงเติมเต็มปริมาตรที่อยู่ภายในเฮลิโอพอส รูปร่างที่แท้จริงของปริมาตรนี้ยังคงไม่แน่นอน โดยขยายออกไปเพียง100 AUไปทางจุดสูงสุดของดวงอาทิตย์แต่ไม่เกิน800 AUในทิศทางขั้วโลก[ 17 ]

ปฏิสัมพันธ์กับดาวเคราะห์

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสสารระหว่างดาวเคราะห์กับดาวเคราะห์นั้นขึ้นอยู่กับว่าดาวเคราะห์เหล่านั้นมีสนามแม่เหล็กหรือไม่ วัตถุอย่างเช่นดวงจันทร์ไม่มีสนามแม่เหล็ก และลมสุริยะสามารถพุ่งชนพื้นผิวของมันได้โดยตรง ตลอดระยะเวลาหลายพันล้านปีดินบนดวงจันทร์ได้ทำหน้าที่เป็นตัวดักจับอนุภาคจากลมสุริยะ ดังนั้นการศึกษาหินจากพื้นผิวดวงจันทร์จึงมีคุณค่าอย่างยิ่งในการศึกษาลมสุริยะ

อนุภาคพลังงานสูงจากลมสุริยะที่พุ่งชนพื้นผิวดวงจันทร์ทำให้ ดวงจันทร์ปล่อย รังสี เอกซ์ ออกมาในปริมาณเล็กน้อยด้วย

ดาวเคราะห์ที่มีสนามแม่เหล็กเป็นของตัวเอง เช่น โลกและดาวพฤหัสบดีจะถูกล้อมรอบด้วยแมกนีโตสเฟียร์ซึ่งสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์เหล่านั้นมีอิทธิพลเหนือกว่าสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์สิ่งนี้รบกวนการไหลของลมสุริยะ ซึ่งถูกเบี่ยงเบนไปรอบๆ แมกนีโตสเฟียร์ สสารจากลมสุริยะสามารถ "รั่ว" เข้าไปในแมกนีโตสเฟียร์ ทำให้เกิดแสงออโรราและยังทำให้เกิดแถบรังสีแวนอัลเลน ซึ่งเต็มไป ด้วยสสารไอออนไนซ์ อีกด้วย

ปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ของสสารระหว่างดาวเคราะห์

เมฆฝุ่นระหว่างดาวเคราะห์ส่องสว่างและมองเห็นได้เป็นแสงจักรราศีโดยมีบางส่วน เป็น แสงรุ่งอรุณปลอม [ 18 ] gegenscheinและส่วนที่เหลือเป็นแถบซึ่งมองเห็นได้ตัดผ่านทางช้างเผือกในภาพประกอบของท้องฟ้ายามค่ำคืนเหนือซีกโลกเหนือและซีกโลกใต้

สสารระหว่างดาวเคราะห์เป็นสาเหตุของปรากฏการณ์ทางแสงหลายอย่างที่มองเห็นได้จากโลกแสงจักรราศีเป็นแถบแสงจางๆ กว้างๆ ที่บางครั้งมองเห็นได้หลังพระอาทิตย์ตกและก่อนพระอาทิตย์ขึ้น ทอดยาวไปตามระนาบสุริยวิถีและปรากฏสว่างที่สุดใกล้ขอบฟ้า แสงเรืองนี้เกิดจากแสงอาทิตย์ที่กระเจิงโดยอนุภาคฝุ่นในสสารระหว่างดาวเคราะห์ระหว่างโลกกับดวงอาทิตย์

ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันซึ่งมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่จุดตรงข้ามกับดวงอาทิตย์เรียกว่าเกเกนไชน์ (Gegenschein)สามารถมองเห็นได้ในท้องฟ้าที่มืดสนิทและไม่มีดวงจันทร์ในเวลากลางคืนปรากฏการณ์นี้จางกว่าแสงจักรราศีมาก เกิดจากแสงอาทิตย์ที่สะท้อนกลับจากอนุภาคฝุ่นที่อยู่นอกวงโคจรของโลก

ประวัติศาสตร์

ดูเหมือนว่าคำว่า "อวกาศระหว่างดาวเคราะห์" จะถูกใช้ในเอกสารเป็นครั้งแรกในปี ค.ศ. 1691 โดยนักวิทยาศาสตร์โรเบิร์ต บอยล์ : "อากาศนั้นแตกต่างจากอีเธอร์ (หรือสุญญากาศ) ใน...อวกาศระหว่างดาวเคราะห์" (ประวัติศาสตร์ อากาศของบอยล์)ในปี ค.ศ. 1898 นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกันชาร์ลส์ ออกัสตัส ยังเขียนว่า: "อวกาศระหว่างดาวเคราะห์เป็นสุญญากาศ สมบูรณ์แบบยิ่งกว่าสิ่งใดๆ ที่เราสามารถสร้างได้ด้วยวิธีการประดิษฐ์..." ( องค์ประกอบของดาราศาสตร์ , ชาร์ลส์ ออกัสตัส ยัง, ค.ศ. 1898)

แนวคิดที่ว่าอวกาศถือเป็นสุญญากาศที่เต็มไปด้วย " อีเธอร์ " หรือเป็นเพียงสุญญากาศที่เย็นและมืดมิดยังคงมีอยู่จนถึงทศวรรษ 1950 ศาสตราจารย์ด้านดาราศาสตร์ของมหาวิทยาลัยทัฟส์ เคนเนธ อาร์. แลง เขียนไว้ในปี 2000 ว่า "เมื่อครึ่งศตวรรษที่แล้ว คนส่วนใหญ่จินตนาการถึงโลกของเราว่าเป็นทรงกลมโดดเดี่ยวที่เคลื่อนที่ในสุญญากาศที่เย็นและมืดมิดรอบดวงอาทิตย์" [ 19 ]ในปี 2002 อากาโซฟุกล่าวว่า "มุมมองที่ว่าอวกาศระหว่างดาวเคราะห์เป็นสุญญากาศที่ดวงอาทิตย์ปล่อยกระแสอนุภาคออกมาเป็นระยะๆ ได้เปลี่ยนไปอย่างสิ้นเชิงโดยลุดวิก เบียร์มันน์ (1951, 1953) ผู้เสนอโดยอาศัยหางของดาวหางว่าดวงอาทิตย์พัดชั้นบรรยากาศออกไปทุกทิศทางอย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วเหนือเสียง" ( ชุน-อิจิ อากาโซฟุ , สำรวจความลับของแสงเหนือ , 2002)

ดูเพิ่มเติม

  • หน้าเว็บ The Nine Planetsของ Bill Arnett เกี่ยวกับสื่อระหว่างดาวเคราะห์
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Interplanetary_medium&oldid=1339847958 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์

ส สารระหว่างดาวเคราะห์ ( IPM ) หรือ อวกาศระหว่างดาวเคราะห์ ประกอบด้วยมวลและพลังงานที่เติมเต็ม ระบบสุริยะ และเป็นบริเวณที่วัตถุขนาดใหญ่ในระบบสุริยะ เช่น ดาวเคราะห์ ดาวเคราะห์ แคระ...

องค์ประกอบและลักษณะทางกายภาพ

ตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์ประกอบด้วย ฝุ่น และก๊าซ ระหว่างดาวเคราะห์ รังสีคอสมิก และ พลาสมา ร้อน จากลม สุริยะ [ 2 ] ความหนาแน่นของตัวกลางนั้นต่ำมาก โดยส่วนประกอบของลมสุริยะจะลดลงตาม สัดส่วนผกผันกับกำลังสองของระยะห่าง จากดวงอาทิตย์ [ 3 ] ลมสุริยะมีความแปรปรวน...

ขอบเขตของตัวกลางระหว่างดาวเคราะห์

ขอบด้านนอกของ เฮลิโอสเฟียร์ เป็นขอบเขตระหว่างการไหลของลมสุริยะและ ตัวกลางระหว่างดาว ขอบเขตนี้เรียกว่า เฮลิโอพอส และเชื่อกันว่าเป็นช่วงเปลี่ยนผ่านที่ค่อนข้างคมชัด [ 15 ] ซึ่งวัดที่ระยะทางประมาณ 120 AU จากดวงอาทิตย์โดย ภารกิจวอยเอเจอร์ [ 16 ] ดังนั้น...

ปฏิสัมพันธ์กับดาวเคราะห์

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสสารระหว่างดาวเคราะห์กับดาวเคราะห์นั้นขึ้นอยู่กับว่าดาวเคราะห์เหล่านั้นมี สนามแม่เหล็ก หรือไม่ วัตถุอย่างเช่น ดวงจันทร์ ไม่มีสนามแม่เหล็ก และ ลมสุริยะ สามารถพุ่งชนพื้นผิวของมันได้โดยตรง ตลอดระยะเวลาหลายพันล้านปี ดินบนดวงจันทร์...