Переполюсовка магнитного поля Земли

[akb]

Господа, давайте обсудим дружно ...

Ну, касательно "нет магнитного поля, нет атмосферы", надо объяснить аномалию Венеры. Магнитного поля нет, а атмосферы определённо есть. Я не убеждена что атмосфера Земли быстро испарялась бы без магнитного поля. Через несколько миллонов лет, возможно, а не с течением периода изменения направления магнитного поля.

Венера, на мой взгляд, не очень удачный пример. Многие учёные считают, что вулканическая активность, как главный поставщик атмосферных газов, присутсвует на ней до сих пор.
А если посмотреть на Марс. Признано, что вулканическая активность там на сегодня прекратилась, однако, по разным оценкам, прекратилась она относительно недавно - от 1 до 600 млн. лет назад. И именно отсутствие магнитного поля считается одной из причин быстрой потери марсом атмосферной влаги и атмосферы. Но есть один существенный нюанс - сила тяжести на Марсе в 2 раза меньше земной, и атмосферу ему удержать труднее.

[akb]

На Венере нет движения плит с их затягиванием внутрь, расплавлением  и извержением лёгкой части затянутого - прежде всего водяного пара и углекислоты из известковых осадков
Поэтому состав вулканических газов скорей всего сильно отличается.

Про состав вулканических газов я ничего не писал. Впрочем, всем известно, что атмосфера Венеры состоит в основном из углекислоты с примесями азота и серы.

Для Марса есть гораздо более тривиальный ответ - вымораживание. Даже при нынешнем ничтожном давлении на полюсах всё равно холоднее чем нужно для сохранения углекислоты в газообразном состоянии. Т.е. сколько бы углекислоты на Марсе изначально не было - хоть уровня Венеры - она бы всё равно вымерзла до нынешнего состояния. И находилась бы вся в виде ледников под слоем нанесённого ветром грунта

Ранее на Марсе было значительно теплее, и резкое понижение температуры поверхности планеты, возможно, связано именно с потерей атмосферы, а не наоборот.

[akb]

Тут может быть два устойчивых состояния атмосферы во внезапными переходами между ними...
 В обратную сторону это тоже работает - при возрастании давления увеличивается парниковый эффект и теплоперенос к полюсам, что вызывает дальнейшее испарение и увеличение давления

Осталось только дополнить, откуда вдруг на Марсе возникнет такое количество парникового газа, усаливающего парниковый эффект? Для таких предположений Венера предпочтительней.
  А вообще, большей частью соглашусь с Dims. Поскольку переполюсовка - процесс не длительный, атмосферу с Земли не сдует. А в случае даже кратковременного пропадания магнитного поля разрушится озоновый слой. Жесткий ультрафиолет, наряду с частицами солнечного ветра и другими видами жесткого излучения достигнет поверхности земли. Скачок генетических измененний и вымирания части живых организмов обеспечен. Кстати, жесткое ультрафиолетовое излучение действует на растения не менее пагубно, чем на животных.

[akb]

Это за счет чего?

Молекулы озона нестабильны, и частицами солнечного ветра будет инициироваться их быстрый распад.

[akb]

Молекулы озона нестабильны, и частицами солнечного ветра будет инициироваться их быстрый распад.

Гы, если бы они были "нестабильны", озонового слоя бы не было. Они-то стабильны, там энергии связи другие, но даже дело не в этом.

Нестабильны. Просто есть постоянный механизм возобновления под действием ультрафиолета.

Так сколько СВ достигнет  озонового слоя? Какой будет его энергетический состав?

Самые высокоэнергичные частицы будут достигать и поверхности Земли, а озонового слоя (20-50 км) уж подавно.

И что будет происходить в результате этого взаимодействия? Распад на что?

Урок химии начнём?    О2 + О = О3; распад - обратная реакция.

какая будет скорость прямой реакции и какая - обратной для условий озонового слоя?

Если в настоящее время скорость распада молекул озона уравновешена скоростью образования, то под воздействием частиц солнечного ветра этот баланс нарушится.

[akb]

....

На вопросы как и почему гугль Вам в помощь. Ответы ищутся за 10 минут.
Там же и про нейтральный кислород найдёте.

[akb]

На вопросы как и почему гугль Вам в помощь. Ответы ищутся за 10 минут.
Там же и про нейтральный кислород найдёте.

Нда, и это весь обещанный урок химии?

А вы рассчитывали, что я здесь конспект школьной программы по химии выложу?

Увольте, "скрипач не нужен".

А никто и не нанимался.

У один меня источники знаний поинтересней есть.

Так поделитесь ими. Или это тайна?

А по СВ страшную вещь скажу: нет там частиц высоких энергий. Они во вспышках генерятся, и их мало.

Не пугайтесь, не всё так страшно. 
Помимо солнечных вспышек частицы высоких энергий образуются за счет ускорения частиц солнечного ветра в межпланетном пространстве. Ну и межзвёздное излучение никто не отменял.

[akb]

Помимо солнечных вспышек частицы высоких энергий образуются за счет ускорения частиц солнечного ветра в межпланетном пространстве.

Интересно - чем они там ускоряются в межпланетном пространстве?

Полагаю, они ускоряются вдоль линий межпланетного магнитного поля.

[akb]

Межпланетное магнитное поле слабо. Оно не может существенно ускорять частицы.

Локальные магнитные поля солнечных пятен весьма мощные (напряженность более 1000 Гаусс), и силовые линии этих полей часто направлены в сторону Земли.

[akb]

А вы рассчитывали, что я здесь конспект школьной программы по химии выложу?

Отстал от жизни, как уровень образования в школах вырос. А то на каждом углу твердят "о падении уровня"

А что, по вашему величину заряда атома кислорода только в университетах преподают? 

Так поделитесь ими. Или это тайна?

Мой друг - завлаб, динамикой озонового слоя занимается. Он, конечно, в отличии от Вас, не химик по образованию, но цельную картину более внятно излагает, чем любимый Вами гугль.

За химика спасибо. 
Более внятную картину, я так понял, вы раскрывать не планируете.
Ладно, специально для вас нашёл статью на солидном научном сайте. Опровергните, пожалуйста.

Межпланетное магнитное поле слабо. Оно не может существенно ускорять частицы.

Локальные магнитные поля солнечных пятен весьма мощные (напряженность более 1000 Гаусс), и силовые линии этих полей часто направлены в сторону Земли.

Полный привет. Переворот в физике Солнца.  А тупые ученые все еще страдают над механизмом ускорения СВ.
Они-то думают, что частицы до десятков МэВ ускоряются только во время вспышек. И никак не квазистационарными полями. И что межпланетное поле в лучшем случае разгоняет ветер  до десятков КэВ.

"Наблюдения за солнечной короной со спутника SOHO, в условиях искусственного затмения позволяют сделать предположение о причине ускорения частиц в корональной области. Двигаясь по спирали, вдоль линий магнитного поля, заряженные частицы вызывают колебания линий магнитной индукции, что приводит к образованию магнитных волн. Когда колебания линий магнитной индукции и частиц совпадают по частоте, наступает резонанс, радиус и скорость вращения частиц возрастают, происходит трансформация энергии волн магнитного поля в кинетическую энергию заряженных частиц. В результате частицы получают дополнительный импульс, а волны магнитного поля затухают." http://www.movelife.ru/article/picture?page=0000015

[akb]

Локальные магнитные поля солнечных пятен весьма мощные (напряженность более 1000 Гаусс), и силовые линии этих полей часто направлены в сторону Земли.

Вы считаете, что в окрестностях Земли эта напряженность порядка 1000 Гаусс?

Павел, надеюсь, это вопрос не требующий ответа.

[akb]

Павел, надеюсь, это вопрос не требующий ответа.

Для меня ответ не требуется. Хочется узнать - правдали так считает автор?

Если под автором Вы подразумеваете меня, то я так не считаю. 

[akb]

Зачем передергивать? Вопрос был о конкретной химической реакции.

Вы же задали прямой вопрос о заряде атома кислорода.

Ладно, специально для вас нашёл статью на солидном научном сайте. Опровергните, пожалуйста.

Вы путаете "солидный научный" и "научно-популярный".

Ладно, научно-популярный.

И что опровергнуть-то?

То есть вы согласны, что частицы солнечного ветра при инверсии магнитного поля способны достичь поверхности Земли?

"Наблюдения за солнечной короной со спутника SOHO, в условиях искусственного затмения позволяют сделать предположение о причине ускорения частиц в корональной области. Двигаясь по спирали, вдоль линий магнитного поля, заряженные частицы вызывают колебания линий магнитной индукции, что приводит к образованию магнитных волн. Когда колебания линий магнитной индукции и частиц совпадают по частоте, наступает резонанс, радиус и скорость вращения частиц возрастают, происходит трансформация энергии волн магнитного поля в кинетическую энергию заряженных частиц. В результате частицы получают дополнительный импульс, а волны магнитного поля затухают." http://www.movelife.ru/article/picture?page=0000015

Насколько я разобрался в этом новоязе, изложен механизм гиросинхротронного ускорения. Дык, найдите нормальную статью и посмотрите, до каких энергий в условиях короны частицы могут им ускоряться. Однако к проблеме ускорения рекурентного СВ это отношения почти не имеет.
Что касается ускорения до МэВ, сейчас рассматривается, как основной механизм, коллапсирующие магнитные ловушки. Но это возможно только в условиях вспышек и количество захваченной плазмы там небольшое.

"Было выдвинуто несколько гипотез о механизмах ускорения частиц во вспышках, а именно, частицы ускорялись: бетатронным механизмом при резком усилении магнитного поля в области вспышки; при разрыве токового слоя, возникающего при взаимодействии магнитных полей нескольких пятен; ударной волной,создаваемой при основном энерговыделении во вспышке и ряде других. Какой из механизмов наиболее эффективен неясно до сих пор."  http://www.kosmofizika.ru/history/npi50.htm

[akb]

- плазма нейтральна. Придумайте конфигурацию поля, которая равноэффективно ускоряет ионы и электроны

А электрическое поле не подойдёт? Правда, электроны и положительные ионы ускорятся в противоположных направлениях.

Или вот, как вариант, рис. 5 по ссылке http://www.astronet.ru/db/msg/1188363/text#VoHD2arw0AvGJcwpZMctCA

[akb]

akb, вы не ответили на вопрос.

Даже те, которые выбрасываются во время вспышек?

Павел, а это вопрос ко мне?

[akb]

Посчитайте, какую массу пробьет протон, имеющий скорость 400 км/сек и какой толще атмосферы это соответствует.

Помимо кинетической энергии протона, и её потери от соударения с атомами и молекулами нужно учитывать энергию ионизации атомов, диссоциации молекул, нарастания плотности атмосферы (увеличения частоты столкновений). К таким расчётам я не готов.
  Значит буду искать сторонние источники информации.
"Эксперимент по измерению полного содержания озона  в столбе атмосферы единичного сечения был проведён американскими учёными с помощью спутника Нимбус-IV в июле-августе 1972г. 4 августа 1972 года в атмосферу высоких широт произошло вторжение высокоэнергичных протонов, вызвавшее там уменьшение количества озона на 20%. Пониженная концентрация озона сохранялась в высоких широтах свыше 3-х недель."  (Ю.Г. Мизун "Космос и погода", Наука, 1986г.)
Т.е. даже при наличии полноценной магнитосферы сильные солнечные вспышки способны на довольно длительный срок уменьшать концентрацию озона в стратосфере высоких широт. Согласно этой статье предельная энергия протонов, способных проникать в атмосферу Земли до высоты 20 км. составляет 125МэВ для приполярных широт, и 15ГэВ для экваториальных областей. Т.е. при отсутствии магнитного поля, отражающего менее энергичные протоны, количество этих самых протонов, долетающих до высоты 20 км неизбежно возрастёт, что ускорит разрушение озонового слоя.