Андрієвський С.М. Климишин І.А. Курс загальної астрономії. Навчальний посібник

Подождите немного. Документ загружается.

231

11.6. Öèêë³÷í³ñòü ñîíÿ÷íî¿ àêòèâíîñò³

Ãîëîâíèì ïðîÿâîì ñîíÿ÷íî¿ àêòèâíîñò³ º íàÿâí³ñòü íà éîãî ïîâåðõí³

ïëÿì. Ñòàòèñòè÷íèé àíàë³ç ¿õ ê³ëüêîñò³ â³ä ðîêó äî ðîêó äàº çìîãó ñêëàñòè

ïåâí³ óÿâëåííÿ ùîäî ³ñíóâàííÿ îêðåìèõ öèêë³â ñîíÿ÷íî¿ àêòèâíîñò³. Çà ì³ðó

ïëÿìîòâîðíî¿ ä³ÿëüíîñò³ Ñîíöÿ ïðèéíÿòî ÷èñëî Âîëüôà:

W = 10g + f, (11.11)

äå g — ê³ëüê³ñòü ãðóï ïëÿì; f = Σf

— çàãàëüíà ê³ëüê³ñòü óñ³õ ïëÿì, ÿê³ º â

öåé ìîìåíò íà äèñêó Ñîíöÿ; f

— ê³ëüê³ñòü ¿õ ó êîíêðåòí³é i-é ãðóï³.

Íàïðèêëàä, ÿêùî íà ñîíÿ÷íîìó äèñêó íåìàº æîäíî¿ ïëÿìè, òî W = 0.

Êîëè æ íà äèñêó º îäíà ïðÿìà, òî W = 11, áî ¿¿ âðàõîâóþòü äâ³÷³: ïåðøèé

ðàç ÿê îêðåìó ïëÿìó, äðóãèé — ÿê ãðóïó. Òàê³ îá÷èñëåííÿ ïðîâîäÿòü íà êî-

æåí äåíü, ï³ñëÿ ÷îãî, óñåðåäíþþ÷è, çíàõîäÿòü ñåðåäíüîì³ñÿ÷íå ³ ñåðåäíº

çà ð³ê ÷èñëî Âîëüôà. Ï³ñëÿ öüîãî ìîæíà ç³ñòàâèòè éîãî çì³íó â³ä ðîêó äî

ðîêó.

Ñèñòåìàòè÷í³ îá÷èñëåííÿ ÷èñåë Âîëüôà áóëè çàïî÷àòêîâàí³ ó 1749 ð. ó

îáñåðâàòîð³¿ ì. Öþð³õ. ßê âèäíî (ðèñ. 11.11), ç òîãî ÷àñó ê³ëüê³ñòü ïëÿì íà

Ñîíö³ çì³íþºòüñÿ â ñåðåäíüîìó ç ïåð³îäîì 11,1 ðîêó. Îäíàê, ïðîì³æêè ì³æ

äâîìà ìàêñèìóìàìè ìîæóòü êîëèâàòèñÿ â ìåæàõ â³ä 7,5 äî 16 ðîê³â. Òîìó

ïåðåäáà÷èòè íàñòàííÿ êîíêðåòíîãî ìàêñèìóìó íåëåãêî.

Äëÿ çðó÷íîñò³ ïðè õàðàêòåðèñòèêàõ òîãî ÷è ³íøîãî öèêëó ââåäåíî ¿õíþ

óìîâíó íóìåðàö³þ. Ïåðøèì íàçâàíî òîé öèêë, ÿêèé ðîçïî÷àâñÿ ó 1755 ð.

Ó 1997 ð. çàê³í÷èâñÿ 22-é ³ ðîçïî÷àâñÿ 23-é öèêë.

Ó êîæíîìó 11-ð³÷íîìó öèêë³ ãîëîâí³ ïëÿìè ó âñ³õ ãðóï ìàþòü ìàãí³òíå

ïîëå îäí³º¿ ïîëÿðíîñò³, à íàñòóïí³ çà íèìè — ïðîòèëåæíî¿. À ùå ÷åðåç 11

ðîê³â êàðòèíà ïîëÿðíîñò³ ìàãí³òíîãî ïîëÿ çì³íþºòüñÿ íà ïðîòèëåæíó. Òîìó

÷àñòî ãîâîðÿòü íå ïðî 11-ð³÷íèé, à 22-ð³÷íèé öèêë Õåéëà.

Ç³ñòàâëåííÿ ÷èñëà Âîëüôà ó ð³çíèõ ìàêñèìóìàõ ñîíÿ÷íî¿ àêòèâíîñò³ âêà-

çóº íà ³ñíóâàííÿ â³êîâîãî öèêëó — ïåâíî¿ ïîâòîðþâàíîñò³ íàéá³ëüøèõ ìàê-

ñèìóì³â ÷åðåç 100 ðîê³â. Ïðîàíàë³çîâàíî çàïèñè ó õðîí³êàõ çà îñòàíí³ 2000

Ð è ñ. 11.11. Çì³íà ÷èñåë Âîëüôà çà îñòàíí³ äâà ç ïîëîâèíîþ ñòîë³òòÿ

Розділ11.Сонце

232

ðîê³â ÿê ùîäî ñïîñòåðåæåíü ïîëÿðíèõ ñÿéâ, òàê ³ ïëÿì, ïîáà÷åíèõ

íåîçáðîºíèì îêîì. Ç öüîãî àíàë³çó âèïëèâàº, ùî â³êîâèé öèêë òðèâàº 80–

90 ðîê³â. Ï³äîçðþþòü, ùî º ³ òèñÿ÷îë³òí³é öèêë ñîíÿ÷íî¿ àêòèâíîñò³ ç ïå-

ð³îäîì áëèçüêî 1800 ðîê³â.

11.7. Ïðè÷èíà ñîíÿ÷íî¿ àêòèâíîñò³

Îïèñàí³ âèùå ÿâèùà, ÿê³ âèçíà÷àþòü ñîíÿ÷íó àêòèâí³ñòü, âèíèêàþòü ÿê

íàñë³äîê çì³í ç áîêó ìàãí³òíîãî ïîëÿ Ñîíöÿ. Îñíîâíó ðîëü ó öüîìó ïðîöå-

ñ³ â³ä³ãðàº éîãî äèôåðåíö³éíå îáåðòàííÿ. Ìîäåëü, ÿêà îïèñóº ïðîöåñ çðîñ-

òàííÿ íàïðóæåíîñò³ ïîëÿ ³ âèíèêíåííÿ íà ñîíÿ÷í³é ïîâåðõí³ ëîêàëüíèõ

ìàãí³òíèõ íåîäíîð³äíîñòåé, áóëà çàïðîïîíîâàíà àìåðèêàíñüêèì àñòðîíî-

ìîì Õ. Áåáêîêîì ó 1961 ð. Â ìîäåë³ ðîçãëÿíóòî åâîëþö³þ äîñèòü ñëàáêîãî

ïîëî¿äàëüíîãî êîìïîíåíòà ïîëÿ Ñîíöÿ, ñèëîâ³ ë³í³¿ ÿêîãî çíàõîäÿòüñÿ ó ìå-

ðèä³îíàëüíèõ ïëîùèíàõ ï³ä ñîíÿ÷íîþ ôîòîñôåðîþ. Îñê³ëüêè ïîëå º «âìî-

ðîæåíèì» â ïëàçìó, âîíî áåðå ó÷àñòü ó çàãàëüíîìó îáåðòàëüíîìó ðóñ³ òàêèì

÷èíîì, ùî êîæíà ä³ëÿíêà éîãî ñèëîâî¿ ë³í³¿, ÿêà º áëèæ÷îþ äî ñîíÿ÷íîãî

åêâàòîðà, çà îäèíèöþ ÷àñó ïðîõîäèòü á³ëüøèé øëÿõ, í³æ ò³ ÷àñòèíè, ÿê³ º

â³ääàëåíèìè â³ä åêâàòîðà. Çà äåê³ëüêà îáåðò³â Ñîíöÿ íåïåðåðâíà ñèëîâà ë³-

í³ÿ ïîëî¿äàëüíîãî ïîëÿ íàìîòóºòüñÿ òàê, ÿê öå ïîêàçàíî íà ðèñ. 11.12, à âñÿ

ñóêóïí³ñòü ñèëîâèõ ë³í³é ó ï³äôîòîñôåðíîìó øàð³ çãîäîì óòâîðþº òîðî¿-

äàëüíèé êîìïîíåíò ìàãí³òíîãî ïîëÿ Ñîíöÿ. Òóò îêðåì³ ñèëîâ³ ë³í³¿ çáèðà-

þòüñÿ ó äæãóòè, àáî òðóáêè ìàãí³òíèõ ñèëîâèõ ë³í³é, ÿê³ º ïàðàëåëüíèìè

äî ë³í³¿ ñîíÿ÷íîãî åêâàòîðà. Ç ïëèíîì ÷àñó íàïðóæåí³ñòü ïîëÿ çíà÷íî çðî-

ñòàº. Îñê³ëüêè ãóñòèíà ãàçó â òðóáö³ ìåíøà, í³æ ïîçà íåþ (òèñê º îäíàêî-

âèé ç îáîõ áîê³â, à â ñàì³é òðóáö³, îêð³ì ãàçîâîãî, ùå ä³º äîäàòêîâèé òèñê ç

áîêó ìàãí³òíîãî ïîëÿ), òî ÷àñòèíà òðóáêè ìîæå ñïëèòè íà ïîâåðõíþ Ñîí-

ЧастинаV.ФізичнаприродатілСонячноїсистеми

Ð è ñ. 11.12. Ñõåìà ãåíåðàö³¿ ìàãí³òíîãî ïîëÿ Ñîíöÿ, âèõîäó íà éîãî

ïîâåðõíþ òðóáîê ìàãí³òíèõ ñèëîâèõ ë³í³é ³ óòâîðåííÿ ïëÿì

233

öÿ, óòâîðþþ÷è ïðè öüîìó ìàãí³òíó ïåòëþ. Ñàìå ïëÿìè ³ º íàñë³äêîì âèõî-

äó íà ïîâåðõíþ Ñîíöÿ ïîòóæíèõ ìàãí³òíèõ òðóáîê. Ïëÿìà, â ÿê³é ìàãí³ò-

í³ ñèëîâ³ ë³í³¿ âèõîäÿòü ç-ï³ä ïîâåðõí³, ìàº ï³âí³÷íó ïîëÿðí³ñòü N, ÿêùî-

æ ë³í³¿ éäóòü ï³ä ïîâåðõíþ — ï³âäåííó S. Ó ìåæàõ ïëÿìè ðóõ ãàçó ïîïåðåê

ñèëîâèõ ë³í³é ïîëÿ ñèëüíî óòðóäíåíèé, òîìó êîíâåêòèâíèé âèíîñ ãàðÿ÷î-

ãî ãàçó ç ï³äôîòîñôåðíèõ øàð³â íà ïîâåðõíþ ïðàêòè÷íî çàáëîêîâàíèé, ùî

ïðèâîäèòü äî ëîêàëüíîãî çíèæåííÿ òåìïåðàòóðè â ìåæàõ ïëÿìè. Òîìó ïëÿ-

ìè âèãëÿäàþòü òåìí³øèìè â³ä íàâêîëèøíüîãî ñåðåäîâèùà.

Ï³ñëÿ äîñÿãíåííÿ ìàêñèìó àêòèâíîñò³ Ñîíöÿ ó éîãî ï³äôîòîñôåðíîìó

øàð³ íàáóâàº òåìïó ïðîöåñ àí³ã³ëÿö³¿ (çíèùåííÿ) òîðî¿äàëüíîãî êîìïîíåíòà

ìàãí³òíîãî ïîëÿ. Öå â³äáóâàºòüñÿ ïðè çáëèæåíí³ ³ ïåðåç’ºäíàíí³ òðóáîê ñè-

ëîâèõ ë³í³é, â ÿêèõ ïîëå ìàº ïðîòèëåæíèé íàïðÿì. Âíàñë³äîê òàêîãî ïðîöå-

ñó åíåðã³ÿ ìàãí³òíîãî ïîëÿ òðàíñôîðìóºòüñÿ â òåïëî. Ó ñåðåäèí³ 11-ð³÷íîãî

öèêëó àêòèâí³ñòü Ñîíöÿ ñòàº íàéìåíøîþ; íà éîãî ïîâåðõí³ ïëÿì íåìàº íà-

â³òü óïðîäîâæ ì³ñÿö³â. Çãîäîì äèôåðåíö³éíå îáåðòàííÿ çàìîòóº ñèëîâ³ ë³í³¿

ïîëî¿äàëüíîãî êîìïîíåíòà ïîëÿ, óòâîðþþ÷è ç íèõ ìàãí³òí³ òðóáêè òîðî¿äà-

ëüíîãî êîìïîíåíòà âåëèêî¿ íàïðóæåíîñò³, ³ àêòèâí³ñòü Ñîíöÿ çíîâó çðîñòàº.

Îêð³ì öüîãî, ç òàêèì æå ïåð³îäîì â³äáóâàºòüñÿ ³ çì³íà ïîëÿðíîñò³ ïîëî¿äà-

ëüíîãî êîìïîíåíòà — ÿêùî ïðîòÿãîì ïåâíîãî n-ãî çà ðàõóíêîì 11-ð³÷íîãî

öèêëó ó ï³âí³÷í³é ï³âêóë³ áóâ ï³âí³÷íèé ìàãí³òíèé ïîëþñ, òî íàñòóïíîãî

(n + 1)-ãî öèêëó òóò áóäå ï³âäåííèé ìàãí³òíèé ïîëþñ. ² ò³ëüêè ÷åðåç ïðèáëè-

çíî 22 ðîêè ï³ñëÿ ïî÷àòêó n-ãî öèêëó ïîëÿðí³ñòü çíîâó ñòàíå ï³âí³÷íîþ.

Îñòàííüîãî ðàçó çì³íà ïîëÿðíîñò³ ïîëî¿äàëüíîãî êîìïîíåíòà ìàãí³òíîãî

ïîëÿ Ñîíöÿ â³äáóëàñÿ ó 2001 ð. Ñë³ä çàóâàæèòè, ùî ïðîöåñ çì³íè ïîëÿðíîñò³

º çíà÷íî ñêëàäí³øèì. ²íîä³ òàêà çì³íà ñïî÷àòêó â³äáóâàºòüñÿ ò³ëüêè ç îäíèì

ç ïîëþñ³â, ³ òîä³ Ñîíöå íà ïðîòÿç³ äåê³ëüêîõ òèæí³â àáî íàâ³òü ì³ñÿö³â ìàº

äâà ï³âí³÷íèõ, àáî æ äâà ï³âäåííèõ ìàãí³òíèõ ïîëþñè!

Óòâîðåííÿ ôàêåëüíèõ ïîë³â â ðàìêàõ ðîçãëÿíóòî¿ ìîäåë³ ïîÿñíþºòüñÿ ÿê

ïî÷àòêîâèé åòàï ïðîöåñó ñïëèâàííÿ ìàãí³òíèõ ñèëîâèõ òðóáîê ç ï³äôîòî-

ñôåðíîãî øàðó. Ñïëèâàþ÷èé ôðàãìåíò òðóáêè ñòèñêóº ôîòîñôåðíèé ãàç íàä

ñîáîþ, ùî ïðèâîäèòü äî ëîêàëüíîãî ï³äâèùåííÿ òåìïåðàòóðè, à, îòæå, é

ÿñêðàâîñò³. ßê ò³ëüêè ïðîöåñ ñïëèâàííÿ çàê³í÷óºòüñÿ, íà öüîìó ì³ñö³ ç’ÿâ-

ëÿºòüñÿ ïëÿìà.

Ïðîòóáåðàíö³ óòâîðþþòüñÿ â êîðîí³ âíàñë³äîê ï³äéîìó ãàçó ç íèæíüî¿

÷àñòèíè ñîíÿ÷íî¿ àòìîñôåðè âçäîâæ ìàãí³òíèõ ñèëîâèõ ë³í³é, ÿê³ ìàþòü

ïåòëåïîä³áíó ôîðìó. Îñê³ëüêè ïëàçìà íå ìîæå â³ëüíî ðóõàòèñÿ ïîïåðåê

ñèëîâèõ ë³í³é ïîëÿ, ïðîòóáåðàíåöü âðåøò³-ðåøò çàâèñàº íà íèõ âèñîêî íàä

ôîòîñôåðîþ.

Ïåðåç’ºäíàííÿ ìàãí³òíèõ ñèëîâèõ ë³í³é, ÿêùî âîíî â³äáóâàºòüñÿ íàä

ôîòîñôåðîþ (â õðîìîñôåð³, àáî êîðîí³), º ïðè÷èíîþ ñîíÿ÷íèõ ñïàëàõ³â.

Ðèòì³÷íî ç³ çì³íîþ ê³ëüêîñò³ ïëÿì íà ïîâåðõí³ Ñîíöÿ, ç 11-ð³÷íèì öèê-

ëîì çì³íþºòüñÿ òàêîæ ³ ÷èñëî ôàêåë³â, ïðîòóáåðàíö³â, êîðîíàëüíèõ âèêè-

ä³â òîùî.

Розділ11.Сонце

234

11.8. Çâ’ÿçîê ì³æ ð³âíåì ñîíÿ÷íî¿ àêòèâíîñò³ ³ çåìíèìè

ÿâèùàìè

Íåñòàö³îíàðí³ ÿâèùà, ÿê³ â³äáóâàþòüñÿ íà Ñîíö³, º ñïðàâä³ âåëèêîìàñ-

øòàáíèìè. Çîêðåìà, çà äàíèìè ðåíòãåí³âñüêèõ ñïîñòåðåæåíü, ïðè ñïàëà-

õàõ òåìïåðàòóðà â êîðîí³ íàä àêòèâíèìè çîíàìè çðîñòàº äî 20–40 ìëí. êå-

ëüâ³í³â. Âèçíà÷åíî, ùî ïîò³ê âèïðîì³íþâàííÿ â îêðåìèõ ðåíòãåí³âñüêèõ

ä³àïàçîíàõ ïðè ñïàëàõàõ çðîñòàº ó 100–400 ðàç³â. Çàâäÿêè àêòèâíèì ïðîöå-

ñàì íà ôîí³ òåïëîâîãî ðàä³îâèïðîì³íþâàííÿ íà Ñîíö³ âèíèêàþòü ùå é ð³çí³

òèïè ðàä³îñïëåñê³â. Óñ³ ö³ àêòèâí³ ïðîöåñè òàê ÷è ³íàêøå âïëèâàþòü íà Çå-

ìëþ, íà ñòàí ¿¿ àòìîñôåðè, íà ¿¿ ìàãí³òíå ïîëå ³ íà á³îñôåðó, çîêðåìà íà îð-

ãàí³çì ëþäèíè.

Íàïðèêëàä, ùå â X²X ñò. çàóâàæèëè, ùî àìïë³òóäà äîáîâèõ êîëèâàíü ìàã-

í³òíîãî ïîëÿ Çåìë³ çì³íþºòüñÿ â³ä ðîêó äî ðîêó â ðèòì³ ç ê³ëüê³ñòþ ïëÿì

íà Ñîíö³. Ñïîñòåðåæåííÿ ïîêàçàëè, ùî ÷åðåç 1–2 äîáè ï³ñëÿ ïðîõîäæåííÿ

÷åðåç öåíòðàëüíèé ìåðèä³àí Ñîíöÿ âåëèêèõ ïëÿì àáî ¿õí³õ ãðóï âèíèêà-

þòü îñîáëèâî ñèëüí³ íåïðàâèëüí³ êîëèâàííÿ âåëè÷èíè ìàãí³òíîãî ïîëÿ

Çåìë³ — ìàãí³òí³ áóð³. ² âîíè, ³ ïîëÿðí³ ñÿéâà ïîâ’ÿçàí³ ç êîðïóñêóëÿðíè-

ìè ïîòîêàìè, ùî ðóõàþòüñÿ â³ä Ñîíöÿ.

Áåçïîñåðåäíüî ï³ä ÷àñ ñïàëàõ³â â³äáóâàºòüñÿ ïîðóøåííÿ ðàä³îçâ’ÿçêó,

îñîáëèâî öå ïîì³òíî íà äîâæèíàõ õâèëü â³ä 15 äî 60 ì. Âîíè çóìîâëåí³ ð³ç-

êèì çðîñòàííÿì ³îí³çàö³¿ â ³îíîñôåð³ Çåìë³ ï³ä ä³ºþ ï³äâèùåíîãî âèïðîì³-

íþâàííÿ Ñîíöÿ â óëüòðàô³îëåòîâîìó òà ðåíòãåí³âñüêîìó ä³àïàçîíàõ. Çãóñ-

òêè ïëàçìè ³ ïîòîêè çàðÿäæåíèõ ÷àñòèíîê, âèêèíóò³ ç ïîâåðõí³ Ñîíöÿ ï³ä

÷àñ ñïàëàõ³â, ìîæóòü âèâåñòè ç ä³¿ åëåêòðîííå îáëàäàíàííÿ øòó÷íèõ ñóïóò-

íèê³â, ïðèâåñòè äî êîðîòêîãî çàìèêàííÿ â ñèñòåìàõ åëåêòðîìåðåæ.

Âèâ÷åííÿ ³ñòîðè÷íèõ äîêóìåíò³â ïîêàçàëî, ùî ñïàëàõè ÷óìè, õîëåðè,

ñêàðëàòèíè ³ äèôòåðèòó ïðèïàäàëè ïåðåâàæíî íà ðîêè ìàêñèìóì³â àêòèâ-

íîñò³ Ñîíöÿ. Ñó÷àñí³ ñòàòèñòè÷í³ äàí³ âêàçóþòü íà òå, ùî ê³ëüê³ñòü çàãîñò-

ðåíü ñåðöåâî-ñóäèííèõ çàõâîðþâàíü, òðàâìàòèçì íà âèðîáíèöòâ³, ê³ëüê³ñòü

øëÿõîâî-òðàíñïîðòíèõ ïðèãîä íàéá³ëüø³ â ðîêè ³ äí³, êîëè íà Ñîíö³ òðà-

ïëÿþòüñÿ ñïàëàõè.

Î÷åâèäíî, ó ðèòì³ ç ñîíÿ÷íèìè ÿâèùàìè çì³íþþòüñÿ ïåâí³ ôóíêö³¿ ëþä-

ñüêîãî îðãàí³çìó. Çà äåÿêèìè äàíèìè, ÷èì á³ëüøå ÷èñëî Âîëüôà, òèì ìåí-

øîþ º ñåðåäíÿ êîíöåíòðàö³ÿ ñîëÿíî¿ êèñëîòè ó øëóíêó. Ó ìàêñèìóì³ àê-

òèâíîñò³ çäàòí³ñòü êðîâ³ ðîç÷èíÿòè òðîìáè, ñòîðîíí³ ÷àñòèíêè ³ ì³êðîáè

ïðèáëèçíî íà 30% ìåíøà, í³æ ó ì³í³ìóì³. Òîìó ³ çíèæóºòüñÿ áàð’ºð, ÿêèì

îðãàí³çì çàõèùàº ñåáå â³ä õâîðîáîòâîðíèõ ì³êðîá³â.

Òàêèì ÷èíîì, âïëèâ ñîíÿ÷íî¿ àêòèâíîñò³ íà ëþäèíó áàãàòîãðàííèé.

Îäèí ³ç øëÿõ³â áóêâàëüíî ìèòòºâîãî âïëèâó — ÷åðåç çáóðåííÿ ìàãí³òíîãî

ïîëÿ Çåìë³ ï³ä ÷àñ ñïàëàõ³â. Ïðè öüîìó ñïîñòåð³ãàþòüñÿ äâ³ õâèë³: ïåðøà —

÷åðåç 8,5 õâ. ï³ñëÿ ñïàëàõó, äðóãà — ÷åðåç äâ³ äîáè. Ó ïåðøîìó âèïàäêó öåé

âïëèâ çóìîâëåíèé âë³òàííÿì ó çåìíó àòìîñôåðó ïîòîê³â ðåíòãåí³âñüêèõ

ЧастинаV.ФізичнаприродатілСонячноїсистеми

235

êâàíò³â, ùî âèíèêëè âíàñë³äîê ñïàëàõó, ó äðóãîìó — ïîòîê³â êîðïóñêóëÿð-

íîãî âèïðîì³íþâàííÿ. ßê ïåðø³, òàê ³ äðóã³ ñïðè÷èíÿþòü ó í³é ïîÿâó äî-

äàòêîâèõ åëåêòðè÷íèõ çàðÿä³â ³ òèì ñàìèì ïðèçâîäÿòü äî çáóðåííÿ çàãàëü-

íîãî ìàãí³òíîãî ïîëÿ Çåìë³, ÿêå é ïåðåäàºòüñÿ íà ëþäñüêèé îðãàí³çì. Íà-

ñòàº ñïàçì êðîâîíîñíèõ ñóäèí, ï³äâèùóºòüñÿ òèñê, à çâ³äñè ³íôàðêòè òà

³íñóëüòè. Óíàñë³äîê çìåíøåííÿ ïðèïëèâó êðîâ³ äî ìîçêó ç’ÿâëÿºòüñÿ ìëÿ-

â³ñòü, ñîíëèâ³ñòü, à îòæå, íåóâàæí³ñòü, ñïîâ³ëüíåííÿ ðåàêö³¿ ðîá³òíèêà íà

ï³äïðèºìñòâ³ ÷è âîä³ÿ àâòîòðàíñïîðòó.

Ç ìåòîþ áåçïåðåðâíîãî âèâ÷åííÿ ïðîöåñ³â, ÿê³ â³äáóâàþòüñÿ íà Ñîíö³,

ñòâîðåíî âñåñâ³òíþ ñëóæáó Ñîíöÿ, çàâäàííÿì ÿêî¿ º âèçíà÷åííÿ ³ ïðîãíî-

çóâàííÿ ð³âíÿ éîãî àêòèâíîñò³. Äëÿ öüîãî âñòàíîâëþþòü íàóêîâó àïàðàòó-

ðó íà øòó÷íèõ ñóïóòíèêàõ Çåìë³, íà ñòðàòîñòàòàõ òîùî. Çà äàíèìè íà êî-

æåí äåíü ñêëàäàþòü êàðòó ñîíÿ÷íî¿ ïîâåðõí³, íà ÿêó íàíîñÿòü ïëÿìè, ôà-

êåëè, âîëîêíà, ïðîòóáåðàíö³, ³íòåíñèâíîñò³ ó çåëåí³é òà ÷åðâîí³é

êîðîíàëüíèõ ë³í³ÿõ, ùî íàëåæàòü çàë³çó. Ö³ êàðòè, ÿê ³ ³íäåêñè ñîíÿ÷íî¿ àê-

òèâíîñò³, çîêðåìà ÷èñëà Âîëüôà, ðåãóëÿðíî ïóáë³êóþòü ó «Ñîíÿ÷íèõ áþ-

ëåòåíÿõ».

Ç ïðîöåñàìè, ÿê³ â³äáóâàþòüñÿ íà Ñîíö³, çîêðåìà ç ìîæëèâèì êîëèâàí-

íÿì ñîíÿ÷íî¿ ñòàëî¿, ïîâ’ÿçóþòü çì³íè êë³ìàòó Çåìë³ (äèâ. ðîçä³ë 12). Òàê,

âèÿâëåíà êîðåëÿö³ÿ ì³æ ñåðåäí³ì ÷èñëîì ïëÿì ïðîòÿãîì öèêëó ñîíÿ÷íî¿ àê-

òèâíîñò³ ³ êë³ìàòè÷íèìè õàðàêòåðèñòèêàìè. Çîêðåìà, áðèòàíñüêèé àñòðî-

íîì Å. Â. Ìàóíäåð, âèêîðèñòîâóþ÷è ³ñòîðè÷í³ ñâ³äîöòâà, âèÿâèâ, ùî ó ïðî-

ì³æêó ÷àñó ç 1645 ð. äî 1715 ð. íà Ñîíö³ ìàéæå íå áóëî ïëÿì (òàê çâàíèé

ìàóíäåð³âñüêèé ì³í³ìóì ñîíÿ÷íî¿ àêòèâíîñò³). Ó ò³ ÷àñè ïîãîäà, çîêðåìà, ó

ªâðîï³ áóëà äóæå õîëîäíîþ, òîìó ¿õ íàâ³òü íàçèâàþòü Ìàëèì ëüîäîâèêî-

âèì ïåð³îäîì.

11.9. Áåçïîñåðåäíº âèêîðèñòàííÿ ñîíÿ÷íî¿ åíåðã³¿

Îäíà ç ïðîáëåì, ùî ç íåþ ñòèêàºòüñÿ ëþäñòâî âæå ñüîãîäí³ — ïîñòó-

ïîâå âèñíàæåííÿ çåìíèõ ðåñóðñ³â, çìåíøåííÿ ðîäþ÷îñò³ ãðóíò³â, çìåí-

øåííÿ çàïàñ³â îðãàí³÷íîãî ïàëèâà. ßê óâàæàþòü, çàïàñ³â âóã³ëëÿ íà ïëà-

íåò³ äîñòàòíüî äëÿ çàáåçïå÷åííÿ ïîòðåá ñâ³òîâî¿ åíåðãåòèêè ëèøå íà íàé-

áëèæ÷³ 200 ðîê³â. Ïðîòå íà öüîìó øëÿõó âèíèêëà ³íøà ïåðåïîíà —

ïðîãðåñóþ÷å çàáðóäíåííÿ íàâêîëèøíüîãî ñåðåäîâèùà. Àäæå ùîð³÷íî â

àòìîñôåðó Çåìë³ íàäõîäèòü 20 ìëðä. òîíí âóãëåêèñëîãî ãàçó, çíà÷íà ê³ëü-

ê³ñòü ÷àäíîãî ãàçó, îêñèäó ñ³ðêè, àçîòó, òâåðäèõ ÷àñòèíîê, ÿê³ çãóáíî âïëè-

âàþòü íà æèâó ïðèðîäó.

Òîìó ïðèíàéìí³ ç 50-õ ðîê³â ÕÕ ñò. óæå ÿêíàéñåðéîçí³øå ðîçãëÿäàþòü

ïèòàííÿ ïðî âèêîðèñòàííÿ äëÿ òåõíîëîã³÷íèõ ³ ïîáóòîâèõ ïîòðåá åíåðã³¿

Ñîíöÿ.

Розділ11.Сонце

236

Çà îá÷èñëåííÿìè, ïðè êîåô³ö³ºíò³ êîðèñíî¿ ä³¿ óñüîãî 5%, ñîíÿ÷íî¿ åíåð-

ã³¿, ç³áðàíî¿ ó òðîï³÷íèõ ðàéîíàõ ç 6 ì

ãîðèçîíòàëüíî¿ ïîâåðõí³, ö³ëêîì

äîñòàòíüî äëÿ çàäîâîëåííÿ ñó÷àñíî¿ åíåðãåòè÷íî¿ ïîòðåáè îäíî¿ ëþäèíè.

Óæå òåïåð ó áàãàòüîõ êðà¿íàõ ñîíÿ÷íó åíåðã³þ óñï³øíî âèêîðèñòîâóþòü äëÿ

îïð³ñíþâàííÿ âîäè, íàãð³âàííÿ é îõîëîäæåííÿ ïðèì³ùåíü òîùî. Ñîíÿ÷í³

åëåêòðîñòàíö³¿, ùî âæå ä³þòü ó äåÿêèõ êðà¿íàõ, ó ñâî¿é ðîáîò³ ïîâòîðþþòü

ïðèíöèï çâè÷àéíî¿ òåïëîâî¿ åëåêòðîñòàíö³¿: âîäà íàãð³âàºòüñÿ ó ñïåö³àëü-

íèõ êîòëàõ, ³ ïàðà, ùî òàì óòâîðþºòüñÿ, ñïðÿìîâóºòüñÿ íà òóðá³íó, ÿêà é

îáåðòàº ç’ºäíàíèé ç íåþ åëåêòðè÷íèé ãåíåðàòîð. Çàâäÿêè îá’ºäíàííþ ïî-

òîê³â ñâ³òëîâî¿ åíåðã³¿ â³ä áàãàòüîõ äçåðêàë — ãåë³îñòàò³â — ïàðà â êîòë³ íà-

ãð³âàºòüñÿ äî òåìïåðàòóðè áëèçüêî 1000°Ñ. Âàðò³ñòü åëåêòðîåíåðã³¿ ó ÑØÀ

ó ïóñòåë³ Ìîõàâå íà îäí³é ç ïåðøèõ êîìåðö³éíèõ íàçåìíèõ ñîíÿ÷íèõ åëå-

êòðîñòàíö³é âäàëîñÿ äîâåñòè äî 8 öåíò³â çà ê³ëîâàò-ãîäèíó. Öå ñï³âì³ðíå ç

âàðò³ñòþ åëåêòðîåíåðã³¿, ÿêó âèðîáëÿþòü àòîìí³ åëåêòðîñòàíö³¿.

Çà îäíèì ç âàð³àíò³â ïðèéìà÷à ñîíÿ÷íî¿ åíåðã³¿ éîãî ïàíåëü ðîçòàøîâà-

íà íà âåðøèí³ 60-ìåòðîâî¿ áàøòè. Ñîíÿ÷íà åíåðã³ÿ êîíöåíòðóºòüñÿ íà í³é

çà äîïîìîãîþ 222 äçåðêàë, ùî çàáåçïå÷óº ïîòóæí³ñòü áëèçüêî 5 ÌÂò.

Ó Ï³ðåíåÿõ âñòàíîâëåíî ïëàâèëüí³ ïå÷³, â ÿêèõ çàâäÿêè êîíöåíòðàö³¿

ñîíÿ÷íî¿ åíåðã³¿ äîñÿãàºòüñÿ òåìïåðàòóðà áëèçüêî 3000°Ñ. Ð³÷ ÿñíà, òóò

ìîæíà îòðèìàòè ÷èñò³, áåç íåáàæàíèõ äîì³øîê ïðîäóêòè ïëàâëåííÿ.

Îáãîâîðþþòü ïèòàííÿ ïîáóäîâè êîñì³÷íèõ ñîíÿ÷íèõ åëåêòðîñòàíö³é çà

ìåæàìè çåìíî¿ àòìîñôåðè. Äâà îñíîâí³ åëåìåíòè òàêî¿ ñòàíö³¿ ìàëè á áóòè

òàêèìè: ñîíÿ÷íà åíåðãîóñòàíîâêà, ÿêà âëîâëþâàëà á ïðîìåíèñòó åíåðã³þ

Ñîíöÿ ³ ïåðåòâîðþâàëà ¿¿ â åëåêòðè÷íó; ñèñòåìà íàïðÿìëåíî¿ ïåðåäà÷³ åíåð-

ã³¿ ç êîñìîñó íà Çåìëþ ó ì³êðîõâèëüîâîìó ä³àïàçîí³. Îá÷èñëåíî, ùî ïðè

ïîòóæíîñò³ åíåðãîñèñòåìè 5 ìëí. êÂò åëåêòðîñòàíö³ÿ ïîâèííà ìàòè ìàñó

20–50 òèñ. ò. Ïëîùà ñîíÿ÷íîãî êîëåêòîðà ïðè âèêîðèñòàíí³ ôîòîåëåêòðè÷-

íîãî ñïîñîáó ïåðåòâîðåííÿ åíåðã³¿ ñÿãàëà á 50 êì

. Ïðèéìàþòü, ùî ä³àìåòð

ïåðåäàâàëüíî¿ àíòåíè äîð³âíþº 1 êì, ïðèéìàëüíî¿ — íå ìåíøå 10 êì. Òóò

öÿ åíåðã³ÿ ìàëà á ïåðåòâîðþâàòèñÿ â åëåêòðè÷íèé ñòðóì ³ äàë³ ñïðÿìîâó-

âàòèñÿ â åíåðãîñèñòåìó êðà¿íè. Óñ³ òàê³ ïðîåêòè, îäíàê, âèãëÿäàþòü ñóìí³-

âíèìè ÿê ùîäî ¿õ âàðòîñò³, òàê ³ ìîæëèâîñòåé ïåðåäà÷³ åíåðã³¿ íà ïîâåðõ-

íþ Çåìë³ áåç çàãðîçè äëÿ íàâêîëèøíüîãî ñåðåäîâèùà.

ЧастинаV.ФізичнаприродатілСонячноїсистеми

237

Ðîçä³ë 12

ÏËÀÍÅÒÈ ÒÀ ¯ÕÍ² ÑÓÏÓÒÍÈÊÈ

12.1. Åëåìåíòè ô³çèêè ïëàíåò

Âèõîäÿ÷è ç óÿâëåíü ïðî ã³äðîñòàòè÷íó ð³âíîâàãó ïëàíåòè, à îòæå, âèêî-

ðèñòîâóþ÷è ð³âíÿííÿ (11.4) òà ïåâíå ð³âíÿííÿ ñòàíó (äëÿ òâåðäèõ ò³ë çâ’ÿ-

çîê òèñêó ³ ãóñòèíè íàáëèæåíî çàäàºòüñÿ ñï³ââ³äíîøåííÿì p ∼ ρ

), ïðè â³-

äîì³é ìàñ³ ïëàíåòè îá÷èñëþþòü ¿¿ ðàä³óñ òà ðîçïîä³ë ïàðàìåòð³â â³ä ¿¿ öåíòðà

äî ïîâåðõí³. Çàäà÷à öÿ äîñèòü ñêëàäíà. Çîêðåìà, ñë³ä âðàõîâóâàòè, ùî ïðè

çá³ëüøåíí³ òèñêó âîäåíü ïåðåõîäèòü ó ãàçîð³äêèé ñòàí (ïðè öüîìó çíèêàº

â³äì³íí³ñòü ì³æ âîäíåì ãàçîïîä³áíèì ³ òâåðäèì), à ïîò³ì ó òâåðäèé ìåòàë³÷-

íèé âîäåíü ³ ð³äêèé ìåòàë³÷íèé âîäåíü. Àíàëîã³÷íî ïðè âèñîêèõ òèñêàõ

ìåòàë³çóþòüñÿ é ³íø³ ðå÷îâèíè. ¯õí³ âëàñòèâîñò³ ó âñ³õ àãðåãàòíèõ ñòàíàõ

âèâ÷àº êâàíòîâà ìåõàí³êà òà ñòàòèñòè÷íà ô³çèêà.

Óñå öå äàº çìîãó ðîçðàõóâàòè ä³àãðàìó ìàñà — ðàä³óñ äëÿ íåáåñíèõ ò³ë,

ïîáóäîâàíèõ ç õîëîäíîãî âîäíþ, ãåë³þ ³ ëüîäó (12.1). ßê âèÿâèëîñÿ, êîæ-

í³é çàäàí³é ìàñ³ â³äïîâ³äàº ö³ëêîì êîíêðåòíå çíà÷åííÿ ðàä³óñà ò³ëà. Ç³ çðî-

Ð è ñ. 12.1. Ä³àãðàìà ìàñà — ðàä³óñ äëÿ õîëîäíèõ íåáåñíèõ ò³ë

238

ñòàííÿì ìàñè ðàä³óñ ïëàíåòè ñïî÷àòêó çðîñòàº, à ïîò³ì çìåíøóºòüñÿ. Ó öüî-

ìó ïðîÿâëÿºòüñÿ çðîñòàþ÷å ñàìîïðèòÿãàííÿ ðå÷îâèíè òà ¿¿ çäàòí³ñòü ïåðå-

õîäèòè ó ù³ëüí³ø³ àãðåãàòí³ ñòàíè. Íàéá³ëüøèé ðàä³óñ ÷èñòî âîäíåâî¿ ïëà-

íåòè íå ìîæå ïåðåâèùóâàòè 80 000 êì.

Íà ö³é ä³àãðàì³ Þï³òåð ³ Ñàòóðí çíàõîäÿòüñÿ íåäàëåêî â³ä êðèâî¿ ò³ë ç

÷èñòîãî âîäíþ. Î÷åâèäíî, ö³ ïëàíåòè ñïðàâä³ ñêëàäàþòüñÿ ç âîäíþ ç íåâå-

ëèêîþ äîì³øêîþ ãåë³þ. Ïëàíåòè Óðàí ³ Íåïòóí ðîçòàøîâàí³ ïîáëèçó êðè-

âî¿ ÷èñòî ãåë³ºâèõ ò³ë. Î÷åâèäíî, ¿õíÿ ðå÷îâèíà ì³ñòèòü çíà÷íó ê³ëüê³ñòü

åëåìåíò³â, âàæ÷èõ çà ãåë³é. Çà îäíîþ ç ìîäåëåé ó í³é ì³ñòèòüñÿ áëèçüêî 50%

âîäè, 20% âîäíþ, ñò³ëüêè æ ìåòàíó ³ áëèçüêî 5% àì³àêó. ßê âèäíî, íåâè-

çíà÷åí³ñòü ùîäî õ³ì³÷íîãî ñêëàäó ïëàíåò âåëèêà.

Ïåðåáóâàþ÷è íà â³äîì³é â³äñòàí³ â³ä Ñîíöÿ, êîæíà ç ïëàíåò îòðèìóº â³ä

íüîãî ïåâíó ê³ëüê³ñòü åíåðã³¿:

E = πR

(1 – A)q, (12.1)

äå R — ðàä³óñ ïëàíåòè; S = πR

— ïëîùà ¿¿ ïîïåðå÷íîãî ïåðåð³çó; q — ñîíÿ÷-

íà ñòàëà äëÿ ö³º¿ ïëàíåòè; À — òàê çâàíå àëüáåäî, ÿêèì âèçíà÷àºòüñÿ â³ä-

íîñíà ÷àñòèíà ñîíÿ÷íî¿ åíåðã³¿, ùî â³äáèâàºòüñÿ (ðîçñ³þºòüñÿ) ïîâåðõíåþ

ó ì³æïëàíåòíèé ïðîñò³ð. Ïàðàìåòð q äëÿ Çåìë³ â³äîìèé; äëÿ ³íøèõ ïëàíåò,

çã³äíî ç ôîðìóëîþ (11.1), â³í çì³íþºòüñÿ îáåðíåíî ïðîïîðö³éíî êâàäðàòó

¿õí³õ â³äñòàíåé â³ä Ñîíöÿ. Öå äàº çìîãó âèçíà÷èòè òåìïåðàòóðó ïîâåðõí³

ïëàíåòè Ò. Îá÷èñëþþòü ¿¿ ç óìîâè äèíàì³÷íî¿ ð³âíîâàãè Å

= Å

–.

Òîáòî çà-

ïèñàíà âèùå âåëè÷èíà Å äîð³âíþº åíåðã³¿, ùî ¿¿ ïëàíåòà âèïðîì³íþº ç óñ³-

º¿ ñâîº¿ ïëîù³:

E = 4πR

σT

. (12.2)

Äëÿ Çåìë³ îá÷èñëåíå Ò = 256 Ê, òîáòî t = –17°Ñ. Äëÿ âñ³õ ³íøèõ ïëàíåò

ìàëî á áóòè

256 / .TKa=

Íàñïðàâä³ ñåðåäíÿ òåìïåðàòóðà Çåìë³ Ò = 288 Ê

(+15°Ñ), ùî çóìîâëåíå ïàðíèêîâèì åôåêòîì. Ç ³íøîãî áîêó, ÿêáè Çåìëÿ

âçàãàë³ íå ìàëà àòìîñôåðè, òî ó ï³äñîíÿ÷í³é òî÷ö³ òåìïåðàòóðà äîñÿãàëà á

áëèçüêî 390 Ê ³ á³ëüøå, òîä³ ÿê íà ïðîòèëåæí³é ÷àñòèí³ Çåìë³ — ïðèáëèçíî

íà 300 Ê ìåíøå. ª ïåâíà íåîçíà÷åí³ñòü ³ â àëüáåäî ò³º¿ ÷è ³íøî¿ ïëàíåòè.

Ùå îäíå âàæëèâå ïèòàííÿ, ÿêå ñòîñóºòüñÿ âñ³õ ïëàíåò, — öå ñò³éê³ñòü ¿õí³õ

àòìîñôåð ç ÷àñîì. Äëÿ êîæíî¿ ç ïëàíåò ìîæíà îá÷èñëèòè ïàðàáîë³÷íó øâèä-

ê³ñòü V

íà ¿¿ ïîâåðõí³, à çà ôîðìóëîþ (8.44) — ñåðåäíþ øâèäê³ñòü ìîëåêóëè â

¿¿ àòìîñôåð³ V*. ² õî÷à, ÿê ïðàâèëî, V* < V

, ïðîòå àòìîñôåðà ïëàíåòè ìîæå

âòðà÷àòè ìîëåêóëè òîãî ÷è ³íøîãî ãàçó. Ïî-ïåðøå, òîìó, ùî ó âåðõí³õ øàðàõ

àòìîñôåðè (â åêçîñôåð³) òåìïåðàòóðà äîñÿãàº 1000 Ê ³, îòæå, øâèäêîñò³ ìîëå-

êóë ³ àòîì³â á³ëüø³. Ïî-äðóãå, ôîðìóëà (8.44) äàº ñåðåäíþ øâèäê³ñòü ÷àñòèí-

êè, òîä³ ÿê çã³äíî ç ðîçïîä³ëîì Ìàêñâåëëà (8.43) ó «õâîñò³» öüîãî ðîçïîä³ëó çàâ-

æäè º ïåâíà ê³ëüê³ñòü ÷àñòèíîê, øâèäêîñò³ ÿêèõ ïåðåâèùóþòü V

ЧастинаV.ФізичнаприродатілСонячноїсистеми

239

Ç îá÷èñëåíü âèïëèâàº, ùî õàðàêòåðíèé ÷àñ äèñèïàö³¿ âîäíþ ç àòìîñôå-

ðè Çåìë³ ñòàíîâèòü 36 òèñ. ðîê³â, òîä³ ÿê ãåë³þ — 4⋅10

ðîê³â. Äëÿ àòìîñôå-

ðè Ìàðñà öå â³äïîâ³äíî 900 ³ 11 000 ðîê³â. Âàæê³ åëåìåíòè, òàê³ ÿê àçîò ³

êèñåíü, äèñèïóâàòè ç àòìîñôåðè Çåìë³ íå ìîæóòü. Äëÿ Ìàðñà öå ìîæå ñòà-

òèñÿ â ìàñøòàáàõ ì³ëüÿðä³â ðîê³â. Ùî æ ñòîñóºòüñÿ ïëàíåò-ã³ãàíò³â, òî ¿õí³

àòìîñôåðè º ö³ëêîì ñò³éêèìè çàâäÿêè âåëèêèì V

³ íèçüêèì òåìïåðàòóðàì

âåðõí³õ õìàðîâèõ øàð³â (òîä³ ìàëå V*).

12.2. Çàãàëüí³ õàðàêòåðèñòèêè ïëàíåò

Çà ô³çè÷íèìè õàðàêòåðèñòèêàìè ïëàíåòè Ñîíÿ÷íî¿ ñèñòåìè ìîæíà ïî-

ä³ëèòè íà äâ³ ãðóïè: ïëàíåòè òèïó Çåìë³ òà ïëàíåòè-ã³ãàíòè. Äî ïåðøî¿

íàëåæèòü Ìåðêóð³é, Âåíåðà, Çåìëÿ ³ Ìàðñ, äî äðóãî¿ — Þï³òåð, Ñàòóðí,

Óðàí ³ Íåïòóí. Íàéäàëüøà ïëàíåòà — Ïëóòîí — çàéìàº îñîáëèâå ïîëîæåí-

íÿ, íàä³éí³ â³äîìîñò³ ïðî íå¿ îòðèìàíî çîâñ³ì íåäàâíî.

Ïëàíåòàì çåìíî¿ ãðóïè âëàñòèâ³ ïîð³âíÿíî íåâåëèê³ ðîçì³ðè ³ ìàñè, âåëè-

êà ñåðåäíÿ ãóñòèíà (âèçíà÷àºòüñÿ ÿê â³äíîøåííÿ ìàñè ïëàíåòè äî ¿¿ îá’ºìó),

òâåðäà ïîâåðõíÿ. ¯ì ïðèòàìàííå òàêîæ ïîâ³ëüíå îáåðòàííÿ íàâêîëî ñâî¿õ îñåé,

íåâåëèêà ê³ëüê³ñòü ñóïóòíèê³â àáî âçàãàë³ ¿õ â³äñóòí³ñòü. Ïëàíåòè-ã³ãàíòè ïå-

ðåáóâàþòü íà á³ëüøèõ â³äñòàíÿõ â³ä Ñîíöÿ, ìàþòü âåëèê³ ðàä³óñè ³ ìàñè, ìàëó

ñåðåäíþ ãóñòèíó. Äëÿ öèõ ïëàíåò òèïîâèì º øâèäêå îñüîâå îáåðòàííÿ, âîíè

ìàþòü ïðîòÿæí³ âîäíåâî-ãåë³ºâ³ àòìîñôåðè ç äîì³øêàìè âîäíåâèõ ñïîëóê.

Î÷åâèäíî, âîíè âçàãàë³ íå ìàþòü òâåðäèõ ïîâåðõîíü. Äåòàëüí³ø³ ÷èñëîâ³ äàí³

ïðî ïëàíåòè íàâåäåíî íèæ÷å. Îïèñóþ÷è õàðàêòåðèñòèêè ïëàíåò, áóäåìî âè-

êîðèñòîâóâàòè íàñòóïí³ ïîçíà÷åííÿ: Ì — ìàñà ïëàíåòè (êã), R — åêâàòîð³àëü-

íèé ðàä³óñ (êì), ρ — ñåðåäíÿ ãóñòèíà ïëàíåòè (ã/ñì

), g — ïðèñêîðåííÿ ñèëè

òÿæ³ííÿ ïîáëèçó ¿¿ ïîâåðõí³ (ì/ñ

), Ð — ïåð³îä îñüîâîãî îáåðòàííÿ (ä. — ó äî-

áàõ àáî ãîä. — ó ãîäèíàõ), Ò — ñèäåðè÷íèé ïåð³îä îáåðòàííÿ íàâêîëî Ñîíöÿ

(ð. — ó ðîêàõ àáî ä. — ó äîáàõ), ε — íàõèë ïëîùèíè åêâàòîðà ïëàíåòè äî ïëî-

ùèíè ¿¿ îðá³òè (ãðàäóñè), à — ñåðåäíÿ â³äñòàíü â³ä Ñîíöÿ (âåëèêà ï³ââ³ñü îðá³-

òè, à. î.), å — åêñöåíòðèñèòåò îðá³òè.

12.2.1. Ìåðêóð³é

Ìåðêóð³é — íàéáëèæ÷à äî Ñîíöÿ ïëàíåòà ñîíÿ÷íî¿ ñèñòåìè (ðèñ.

12.2). Ñåðåäíÿ â³äñòàíü Ìåðêóð³ÿ â³ä Ñîíöÿ ñêëàäàº 0,39 à. î. Âíàñë³äîê

Розділ12.Планетита їхнісптнии

240

çíà÷íî¿ åë³ïòè÷íîñò³ îðá³òè (å = 0,206) Ìåðêóð³é ìîæå íàáëèçèòèñÿ äî

Ñîíöÿ íà â³äñòàíü r

= a(1 – e) = 0,31 à. î. ³ â³ääàëèòèñÿ â³ä Ñîíöÿ íà

â³äñòàíü r

= a (1 + e) = 0,47 à. î. Ç ö³º¿ ïðè÷èíè òåìïåðàòóðà åêâàòîð³àëü-

íî¿ çîíè äåííî¿ ï³âêóë³ Ìåðêóð³ÿ ìîæå êîëèâàòèñÿ â³ä 700 Ê ó ïåðèãå-

ë³¿ äî 600 Ê â àôåë³¿.

Çà ñâî¿ìè ðîçì³ðàìè Ìåðêóð³é íåíàáàãàòî ïåðåâèùóº Ì³ñÿöü. Íåâåëè-

êå çíà÷åííÿ ïðèñêîðåííÿ ñèëè òÿæ³ííÿ ³ äîñòàòíüî âèñîêà òåìïåðàòóðà

éîãî ïîâåðõí³ º ôàêòîðàìè, ÿê³ ïåðåøêîäæàþòü óòðèìàííþ ù³ëüíî¿ ãàçî-

âî¿ àòìîñôåðè. Âèÿâëåíî, ùî àòìîñôåðà Ìåðêóð³ÿ äóæå ðîçð³äæåíà. Çà êîí-

öåíòðàö³ºþ ÷àñòèíîê N ≈ 10

ñì

-3

âîíà â³äïîâ³äàº ù³ëüíîñò³ çåìíî¿ àòìîñ-

ôåðè íà âèñîò³ 700 êì. Îñíîâí³ ñêëàäîâ³ ìåðêóð³àíñüêî¿ àòìîñôåðè — âî-

äåíü ³ ãåë³é. Àòîìè öèõ åëåìåíò³â Ìåðêóð³é çàõîïëþº ç ñîíÿ÷íîãî â³òðó.

Â ñåðåäíüîìó ÷åðåç 200 äí³â àòîìè âîäíþ ³ ãåë³þ â³äðèâàþòüñÿ â³ä íüîãî,

àëå íà ¿õíº ì³ñöå áåçïåðåðâíî íàäõîäÿòü ³íø³. Ðàçîì ç òèì â àòìîñôåð³ Ìåð-

êóð³ÿ º òàêîæ àòîìè êèñíþ, íàòð³þ, êàë³þ òà ³í. Îñòàíí³ ïîñòà÷àþòüñÿ ìåð-

êóð³àíñüêèì ãðóíòîì. Ïîä³áíî äî àòîì³â âîäíþ ³ ãåë³þ, âîíè òåæ ÷åðåç äå-

ÿêèé ÷àñ çàëèøàþòü ïëàíåòó.

Â³äñóòí³ñòü ù³ëüíî¿ àòìîñôåðè çóìîâëþº çíà÷íèé òåìïåðàòóðíèé ïåðåïàä

ì³æ äåííîþ ³ í³÷íîþ ï³âêóëÿìè ö³º¿ ïëàíåòè. Ìåðêóð³àíñüêà äîáà äîð³âíþº

176 çåìíèõ, ³ ç íàñòàííÿì ìåðêóð³àíñüêî¿ íî÷³ òåìïåðàòóðà ïîâåðõí³ øâèä-

êî çíèæóºòüñÿ äî 100 Ê. Îñê³ëüêè â³ñü îáåðòàííÿ ïëàíåòè ìàéæå ïåðïåíäè-

Ð è ñ. 12.2. Ìåðêóð³é

ЧастинаV.ФізичнаприродатілСонячноїсистеми