Номер 9, страница 153 - гдз по физике 8 класс учебник Кронгарт, Насохова

*9. Каким образом магнитное поле Земли "участвует" в появлении северного сияния?

*9. Магнитное поле Земли играет ключевую роль в возникновении северного сияния, выступая в качестве гигантской "магнитной воронки", которая собирает и направляет заряженные частицы из космоса в атмосферу Земли. Процесс можно описать пошагово:

1. Источник частиц. Солнце постоянно излучает поток высокоэнергетических заряженных частиц (в основном протонов и электронов), известный как солнечный ветер.

2. Взаимодействие с магнитосферой. Когда солнечный ветер достигает Земли, он сталкивается с её магнитным полем (магнитосферой), которое защищает планету, отклоняя большую часть этих частиц. Однако некоторые частицы захватываются магнитным полем.

3. Движение к полюсам. Захваченные частицы начинают двигаться по спиральным траекториям вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Поскольку эти линии сходятся у магнитных полюсов планеты (расположенных вблизи географических полюсов), они действуют как направляющие, увлекая потоки частиц в верхние слои атмосферы именно в полярных регионах.

4. Столкновение с атмосферой. Влетая в атмосферу на огромной скорости (на высотах от 80 до 600 км), заряженные частицы сталкиваются с атомами и молекулами газов, из которых состоит воздух, — в основном с кислородом и азотом.

5. Возникновение свечения. В результате этих столкновений атомы и молекулы газов получают избыточную энергию и переходят в "возбужденное" состояние. Практически мгновенно они возвращаются в свое нормальное состояние, излучая при этом избыток энергии в виде света (фотонов). Это массовое свечение огромного количества атомов и молекул мы и наблюдаем с Земли как полярное сияние. Цвет сияния зависит от того, с каким газом сталкиваются частицы и на какой высоте это происходит: кислород дает зеленые и красные оттенки, а азот — синие и фиолетовые.

Таким образом, магнитное поле Земли "участвует" в явлении, концентрируя частицы солнечного ветра и направляя их именно в те области атмосферы (около полюсов), где может возникнуть свечение.

Ответ: Магнитное поле Земли захватывает заряженные частицы солнечного ветра и направляет их вдоль своих силовых линий к магнитным полюсам. В полярных областях эти частицы вторгаются в верхние слои атмосферы и, сталкиваясь с атомами и молекулами газов, вызывают их свечение, которое мы наблюдаем как северное сияние.