標籤: 暫無標籤

空間物理學主要研究地球空間、日地空間和行星際空間的物理現象,是地球物理學的自然延伸。它的研究對象包括太陽、行星際空間、地球和行星的大氣層、電離層、磁層,以及它們之間的相互作用和因果關係。

1基本信息

1957年10月4日發射了世界上第一顆人造地球衛星,從此,開創了人類航天時代的新紀元。半個世紀來,伴隨著空間活動的頻繁發生,逐漸形成了一門獨特的綜合性學科——空間科學。它主要是利用空間飛行器作為手段來研究發生在宇宙空間的物理、化學和生命等自然現象的一門前沿科學,包括了空間物理學、空間天文學、空間化學、空間地質學、空間材料科學和空間生命科學等分支。

2研究方法

儀器
對於日冕的研究,使用的儀器有天文望遠鏡、日冕儀、衛星等。
高層大氣物理學
研究距地面50公里到2000公里以上的空間區域的物理現象。覆蓋整個地球的大氣質量約為5.3×1021克,其90%聚集在離地表15公里高度以下,99.9%在距地面48公里以內。地球大氣的密度、壓力、組分和電磁特性都隨高度而變化,按不同物理特性可分為對流層、平流層、中層、熱層和外層;按組分狀況可分為均勻層和非均勻層;按電磁特性可分為中性層、電離層和磁層;按化學成份特徵還有臭氧層。地球大氣是人類賴以生存的主要環境,與人類的空間活動、軍事活動和科學研究有著密切的關係。在發展航天事業的同時,人們不能不注意到航天發射對大氣層的破壞,會影響人類健康和全球生態平衡。
磁層物理學
我們知道地球是一個磁體,地磁場與一個棒狀磁體的磁場(偶極場)相似,地磁軸與地球自轉軸的交角為11°。地磁場的主要部分約佔99%的磁場,稱為基本磁場,來源於地球內部;另一部分稱為短期變化磁場,來源於外部,主要是由太陽風與地磁場之間相互作用和高空電流體系引起。太陽風以350~70O公里/秒的速度流向太陽系空間,因而把地磁場壓縮在一個空間區域,形成磁層,其邊界稱磁層頂。磁層頂在向陽面的邊界距地心約10個地球半徑,在背陽面形成磁尾,一直拖延到100個地球半徑以外的行星際空間。磁層的接近地球部分,在地磁場作用下,隨地球一起共轉,形成等離子體層。
磁層的存在對人類進行空間活動有很大的影響。磁層中的粒子(主要成份是質子和電子)與物質發生作用時。可以引起電離、原子位移、化學反應和各種核反應。從而容易損傷空間飛行器、人體和材料等。為了確保航天飛行的安全,必須加強對磁層的研究。
行星大氣物理學
研究太陽系中行星大氣層的組成結構以及物理效應。太陽系中,水星、金星、木星、火星、土星、天王星、海王星周圍,都有一定的大氣環繞,其分層類似地球大氣分層。冥王星有無大氣,至今不能斷定。
宇宙線物理學
來自宇宙空間的各種高能微觀粒子——質子(氫原子核)、α粒子(氦原子核),電子、中微子和高能光子(X射線和γ射線)稱為宇宙線。宇宙線物理學研究的是宇宙線的來源、傳播及與星際空間的相互作用,它是我們研究天體演化的一個重要途徑。

太陽物理學

太陽物理學包括太陽大氣研究、日震學、天體物理學等各個方面。空間物理學主要研究日冕物質拋射的形成、演化過程以及對行星際磁場和地球磁層、電離層的影響。主要的研究手段就是使用人工日食或者利用衛星觀測的方法研究日冕的變化以及位形,利用編程技術重構日冕模型,得到三維的日冕結構圖像,作進一步分析。
上一篇[物質科學]  

相關評論

同義詞:暫無同義詞