Задание №19 — ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Согласно современным представлениям полярные сияния на других планетах Солнечной системы могут иметь такую же природу, что и полярные сияния на Земле. На каких планетах, представленных в таблице, возможно наблюдать полярные сияния по механизму, описанному в тексте?
Название планеты | Наличие атмосферы | Наличие магнитного поля |
Меркурий | Отсутствует | Слабое |
Венера | Плотная | Отсутствует |
Марс | Разреженная | Слабое |
Ответ поясните.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
Для того чтобы на планете могли возникать полярные сияния по тому же механизму, что и на Земле, необходимо одновременное выполнение двух условий:
1. Наличие магнитного поля. Магнитное поле планеты (магнитосфера) захватывает заряженные частицы солнечного ветра (протоны и электроны) и направляет их вдоль силовых линий к магнитным полюсам планеты.
2. Наличие атмосферы. Полярное сияние — это свечение верхних слоёв атмосферы. Оно возникает, когда быстрые заряженные частицы, направленные магнитным полем, сталкиваются с атомами и молекулами газов, составляющих атмосферу, и возбуждают их. При переходе атомов из возбуждённого состояния в основное излучается свет.
Проанализируем данные таблицы для каждой планеты:
— Меркурий: обладает слабым магнитным полем, но у него практически отсутствует атмосфера. Следовательно, частицам солнечного ветра не с чем сталкиваться для создания видимого свечения.
— Венера: обладает плотной атмосферой, но у неё отсутствует собственное глобальное магнитное поле. Заряженные частицы не фокусируются в определённых областях (у полюсов), и механизм возникновения классического полярного сияния не реализуется.
— Марс: обладает как разреженной атмосферой, так и слабым магнитным полем. Несмотря на то что эти характеристики выражены слабее, чем у Земли, наличие обоих факторов делает возможным наблюдение полярных сияний.
Таким образом, из представленного списка только на Марсе выполняются оба необходимых условия.
Ответ: На Марсе. Для возникновения полярного сияния необходимо наличие магнитного поля (для отклонения заряженных частиц к полюсам) и наличие атмосферы (для возникновения свечения при столкновении частиц с газом). Согласно таблице, оба условия выполняются только для Марса.
Источник: ФИПИ