Астрономия

Касе, ки дар сатҳи Титан қарор дошт, чӣ қадар радиатсияи ултрабунафши офтобӣ мегирад?

Касе, ки дар сатҳи Титан қарор дошт, чӣ қадар радиатсияи ултрабунафши офтобӣ мегирад?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Системаи Сатурн аз Офтоб нисбат ба Замин тақрибан 10 маротиба дур аст. Ин савол ба Титан бо ду сабаб марбут аст: Титан дорои атмосфераи заминӣ аст, бинобар ин шумо набояд аз ҳисоби вакуум радиатсияи баландтарро ҳисоб кунед. Фишори сатҳи Титан 1,45 атм (21,5 psi) аст, аммо тасаввур кунед, ки шумо дар қуллаи кӯҳ истодаед, ки дар он ҷо фишор 1 атм (14,7 psi) буд. Сабаби дуввум ин аст, ки аз сабаби атмосфераи заминии Титан ба шумо скафандр лозим нест, балки ниқоби оксиген ва либоси гарм лозим аст (агар шумо намехоҳед, ки сармозанӣ кунед, тамоми баданатонро пӯшонад).

Дар муқоиса бо дозаи миёнаи ултрабунафш дар сатҳи Замин, шумо дар қуллаи кӯҳи Титан чӣ қадар радиатсия мегирифтед? Азбаски Титан аз Офтоб 10 маротиба дуртар аст, оё ин маънои онро дорад, ки шумо дар Замин 10 маротиба камтар шуоъ мегиред ё бо мураббаъ коҳиш меёбад, то шумо 100 маротиба камтар аз он чизе, ки шумо дар Замин мегиред, гиред? Ё чизи дигаре?

Ғайр аз он, шумо калкулятореро медонед, ки метавонад радиатсияи ултрабунафшро муайян кунад ва ҳамаи омилҳоро ба ҳисоб гирад?


Шумо дуруст мегӯед, ки зичии радиатсионии афтида 100X камтар аст - ин масъала дар бораи ҳисоб кардани майдони сатҳи сферӣ мебошад, ки он ба андозаи квадрат радиус меравад. Ҳамин тавр, ҳатто дар сурати набудани атмосфера ва бо назардошти он, ки шумо ягон намуди скафандрро, ки дар ултрабунафш шаффоф аст, мепӯшед, шумо зарди зиёд нахоҳед гирифт.


Витамини D -ро ба вуҷуд меорад - Ултрабунафш аз офтоб ба организмҳои мо барои тавлиди витамини D лозим аст. Витамини D ба устухонҳо, мушакҳо ва системаи масунияти бадан мусоидат мекунад. Он инчунин метавонад хатари гирифторӣ ба баъзе намудҳои саратон, ба монанди саратони колонро коҳиш диҳад.

Ба баъзе ҳолатҳои пӯст кӯмак мерасонад - ултрабунафш дар табобати бемориҳои пӯст, аз қабили псориаз истифода мешавад. Ин ҳолатест, ки пӯст ҳуҷайраҳои худро хеле зуд мерезад ва часпиши хоришкор ва пулакдорро ба вуҷуд меорад. Таъсири ултрабунафш афзоиши ҳуҷайраҳои пӯстро суст мекунад ва нишонаҳоро сабук мекунад.

Кайфиятҳо кӯмак мекунад - Тадқиқотҳо нишон медиҳанд, ки нури офтоб ғадуди эпине дар мағзи сарро барои истеҳсоли баъзе маводи кимиёвӣ бо номи «триптаминҳо» ҳавасманд мекунад. Ин моддаҳои кимиёвӣ табъи моро беҳтар мекунанд.

Ба диди баъзе ҳайвонҳо кӯмак мекунад - Баъзе ҳайвонот (аз ҷумла парандагон, занбӯри асал ва хазандагон) қодиранд, ки дар наздикии нури ултрабунафш диҳанд, то бисёр меваҳои пухтааст, гулҳо ва тухмҳоеро пайдо кунанд, ки аз замина қавитаранд. Мева, гул ва тухмиҳо аксар вақт аз тарзи дидани одамон ба куллӣ фарқ мекунанд. Масалан, вақте ки дар нури ултрабунафш дида мешавад, баъзе гулҳо аломатҳои гуногуни хат доранд, ки ин ба занбурпарварон ва паррандагон ба гарди гардан кӯмак мекунад.

Ба новбари баъзе ҳашаротҳо кӯмак мерасонад - Бисёре аз ҳашарот партобҳои ултрабунафш аз ашёҳои осмониро ҳамчун истинод барои паймоиш дар парвоз истифода мебаранд. Ин аст, ки чаро равшанӣ баъзан ҳашароти парвозро бо вайрон кардани раванди паймоиши онҳо ҷалб мекунад.

Барои безараргардонӣ ва стерилизатсия муфид аст - ултрабунафш дар соҳаҳои дезинфексия ва стерилизатсия барномаҳои мусбӣ дорад. Ултрабунафш метавонад микроорганизмҳо, аз қабили вирусҳо ва бактерияҳоро ба таври муассир ‘бикушад» (ғайрифаъол ё нобуд кунад), масалан, ҳангоми овезон кардани памперсҳо, либоси таг ва дастмолҳои чой дар берун аз сатри либос. Барои нобуд кардани микроорганизмҳо нурҳои ултрабунафш ба мембранаи ҳуҷайра ворид шуда, ДНК-ро нобуд мекунанд ва аз ин рӯ қобилияти дубора афзоиш ва афзоишро қатъ мекунад. Ин таъсири харобиовар мефаҳмонад, ки чаро мо лампаҳои антибактериалии ултрабунафшро барои дезинфексия ва стерилизатсия истифода бурда метавонем. Маркази тозакунии Mangere дар Окленд барои безараргардонии оби партов аз нури UVC истифода мекунад.


7 ҷаҳони системаи офтобӣ, ки ҳаво девона аст

Ҳаво дар олами дигар чӣ гуна аст? Борони метан, хабобҳои глобалӣ ва тӯфони васеъ дар масофаи 10,000 милро интизор шавед.

Мо системаи офтобӣ дар он баъзе ҳавоҳои аҷоиб ва аҷоиб ҷойгир аст, ки тӯфонҳо аз миқёси аз ҳама чиз даҳшатноктаранд Заминтаърихи сабтшуда. Аз гирдбодҳои асрҳо дар бораи Юпитер ба бодҳои азим дар Нептун, агар шумо Заминро тарк кунед, аз он чизе, ки ёфтед, ҳайрон мешавед.

Дар Миррих шумо тӯфони азими чангро, ки тамоми сайёраро фаро мегирад, пайдо мекунед, дар ҳоле ки Зӯҳра фазои бениҳоят ғафс ва зудҳаракат дорад, ки метавонад дар қутбҳои худ гирдбодҳои доимиро ба вуҷуд орад. Дар Юпитер ва Сатурн баъзе тӯфонҳои азим ва mdash бузургтар аз диаметри Заминҳои зиёд ва mdash ҳастанд, ки даҳсолаҳо ва ҳатто садсолаҳо инҷониб идома доранд. Дар бузургҷуссаи яхбандии Нептун шумо бодҳои тезтаринро дар системаи Офтоб ва дар дохили Нептун ва Уран он метавонад алмоси борон.

Ба туфайли парвози охирин ба кайҳон, мо дар бораи ин системаҳои ҷолиби обу ҳаво беш аз пеш бештар фаҳмидем. Олимон инчунин таҳқиқоти дарозмуддати системаҳои обу ҳаворо, ба монанди тӯфонҳои аз Офтоб баромадани, ки метавонанд ба Замин таъсири мустақим расонанд, анҷом медиҳанд. Вақте ки мо ба номаълум идома медиҳем, кӣ медонад, ки дар системаи офтоб боз чӣ кашф кардан лозим аст?

Доғи сурхи бузурги Юпитер: Тӯфони андозаи замин

Ин тӯфони барҷаста асрҳост, ки дар болои Юпитер шиддат мегирад, аммо шояд он то абад набошад. Тӯфони бузурги чархзананда бо тӯфон дар Замин муқоиса карда мешавад, гарчанде ки он хеле калонтар аст. Он тақрибан 10 000 мил (саросари 16000 километр) -ро дар бар мегирад, ки ин тақрибан 1,3 маротиба аз паҳнои сайёраи мост. Олимон фикр мекунанд, ки решаҳои он то ба кай меравад 100 маротиба амиқтар ба Муштарӣ нисбат ба уқёнусҳои Замин. Аммо далелҳои ахир аз тӯфон шаҳодат медиҳанд шояд кам шуда истодааст, гарчанде ки он метавонад тӯфони дигарро фурӯ баред ба даст овардан.

Ин ягона ҳавои шадид дар Юпитер нест: Қутбҳои шимол ва ҷануби он аҷибанд массиви сиклонҳо дар давра ҷойгиранд, дар ҳоле ки радиатсияи шадиди сайёра баъзе моҳҳои онро, ба монанди Io ва Европа.

НАСА Juno киштии кайҳонӣ, ки соли 2016 ба мадори атрофи Юпитер ворид шуда буд, бо истифода аз як қатор асбобҳо дар бораи ин бузургҷуссаи газ маълумоти бебаҳо ҷамъ мекард. Ба он радиометри печи барои чен кардани атмосфераи амиқи Юпитер, камераҳои ултрабунафш ва инфрасурх барои гирифтани аксҳои атмосфераи сайёра ва аврораи он ва JunoCam низ дохиланд, ки он ҳам бо кашидани тасвирҳои рӯшноии намоён машғул буд.

Раъду барқи Сатурн: назар ба дурахши Замин 10000 маротиба қавитар аст

Аҷиб аст, ки мо на танҳо дар Сатурн барқ ​​дидем, балки онро ҳам шунидем. НАСА Кассини киштии кайҳонӣ, ки аз соли 2004 то 2017 дар атрофи Сатурн давр задааст, тавонист рӯзона дар сайёра барқ ​​диҳад, яъне ин бениҳоят шадид буд & mdash баъзе болтҳо назар ба он ки дар болои Замин 10000 маротиба қавитаранд, ба гуфтаи НАСА.

Ҳангоми мушоҳида кардани партобҳои радио аз сайёра, Кассини инчунин тавонист тӯфонро дар атмосфера шунавад. Сатурн гоҳ-гоҳе тӯфонҳои азимеро ба вуҷуд меорад, ки зиёда аз 190,000 мил (300,000 километр) тӯл мекашанд ва тақрибан тамоми сайёраро иҳота мекунанд, дар ҳоле ки қутби шимолии бузурги газ мизбони аҷоиби доимӣ мебошад шашкунҷаи абрҳо ки ба сайёра чуқур паҳн шудааст.

Тӯфони офтобӣ: Хурӯши хашмгин, ки шабакаҳои барқро аз кор мебарад

Офтоб метавонад ба сайёраи мо харобиҳо орад. Он тӯфонҳои офтобӣ иборатанд аз таркишҳои радиатсия ва зарраҳои заряднок, ки метавонанд ба моҳвораҳое, ки ба фаъолияти офтоб бодиққат нигоҳ мекунанд ва ба бадтарин ҳолатҳо омода шаванд, зарари ҷиддӣ расонанд, аммо баъзан, вақте ки тӯфони азиме ба сӯи мо роҳ меравад, моҳвораҳо ва шабакаҳои барқиро хомӯш кардан лозим аст онҳо метавонанд онро берун бароранд.

Бо вуҷуди кӯшишҳои мо, ҳар дафъа ва боз хуруҷи шадиди офтобӣ метавонад моро дастгир накунед. Дар соли 1859 алангаи пурқудрати офтобӣ, ки ба он астроном Ричард Каррингтон номгузорӣ шудааст, боиси қатъшавии васеи алоқаи телеграфии ҷаҳонӣ гардид. Чорабинии Каррингтон аз соли 1859 инчунин намоишҳои беназири аврораро ба вуҷуд овард, ки то ҷануб то баҳри Кариб намоён буданд.

Дар соли 1989 алангаи офтоб интиқоли нерӯи барқро аз истгоҳи тавлидкунандаи Hydro Qu & eacutebec хароб кард ва барқро ба вуҷуд овард, ки шаш миллион нафарро дар муддати нӯҳ соат аз барқ ​​маҳрум кард.

Фаъолияти офтобӣ ҳатто тавсия дода шудааст, ки сабаби ғарқшавии Титаник. Тавре ки тадқиқоти нав пешниҳод мекунад, ки тӯфони офтобӣ дар паси намоиши таъсирбахши нури шимолӣ ҳангоми ғарқшавӣ метавонист системаи киштиронӣ ва коммуникатсионии киштиро вайрон кунад ва ба амалиёти наҷот шадидан халал расонад.

Гирдоби Зӯҳра: Тӯфон, ки назар ба сайёраи худ зудтар ҳаракат мекунад

Дар қутби ҷанубии Зӯҳра гирдоби бузургест ба андозаи Аврупо дар атмосфера чарх мезанад. Чунин ба назар мерасад, ки ин гирдоб муддати тӯлонӣ буд ва натиҷаи баъзе хосиятҳои аҷиби сайёра мебошад. Атмосфера дар Зӯҳра аз сайёра тезтар ҳаракат мекунад ва суръати он дар як соат то 400 мил (400 километр) дар як соат ва назар ба гардиши сайёра 60 маротиба тезтар аст, Агентии кайҳонии Аврупо.

Зӯҳра инчунин сайёраи гармтарин дар системаи Офтоб аст, аммо аҷоиб ба офтоб наздиктарин нест. Атмосфераи заҳролуди он сайёраро пӯшонидааст ва гармиро дар ҷои гурез ба дом меорад таъсири гармхона. Дар натиҷа, ҳарорати Венера метавонад ба 870 дараҷаи Фаренгейт (465 дараҷа) бирасад.

Ҳатто борони рӯи Зӯҳра аз иқлими бад сабукӣ намедиҳад. Кислотаи коррозии сулфат аз абрҳо меафтад ва то ба замин нарасиданаш аз сабаби ҳарорати шадиди рӯи замин бухор мешавад.

Шамоли мегаи Нептун: Тезтар аз суръати садо

Нептун, дуртарин сайёра аз Офтоб, дар системаи Офтоб боди аз ҳама тез дорад. Дар баландиҳои сайёра, ки метан ба Нептун ранги кабуди худро медиҳад, бодҳо метавонанд ба суръат аз он ҳам зиёдтар расанд 1300 мил (2100 километр) дар як соат ё аз суръати садо 1,6 маротиба зиёдтар аст. Ин шамолҳои бениҳоят инчунин баъзе тӯфонҳои калонро ба вуҷуд меоранд, ба монанди "Доғи бузурги торик" -и аз ҷониби дидашуда Voyager 2 тафтиш дар соли 1989

Олимон то ҳол дар бораи сабаби ин тӯфони зудгузар, ки то он даме, ки телескопи кайҳонии Ҳаббл НАСА пас аз панҷ соли Voyager 2 ба Нептун нигариста буд, нопадид шуд.

Аз он вақт инҷониб, Хаббл тӯфонҳои пурталотуми Нептунро, ки бо сабаби гардиши сайёра бо самти соат чарх мезананд (ба фарқ аз тундбодҳо дар Замин, ки системаҳои фишори паст ва баръакси гардиш мебошанд), нигоҳ медошт. Дар тӯли солҳо, Хаббл омадан ва нобуд шудани бисёр тӯфонҳои Нептуниро қайд кард, ки яке аз онҳо олимонро ба қарибӣ ба изтироб овард.

Ин аз ҷумла гирдоби мушоҳида шуда буд, ки ба самти экватори Нептун ба самти ҷануб ҳаракат карда, бо роҳи тӯфонҳои гуногун пеш аз он рафтааст. Гарчанде ки баръакси пешгузаштагони худ, ин гирдоб як гардиши шадид карда, ба самти шимол ҳаракат кардан гирифт ва ин тааҷҷубоварандаи муҳаққиқон буд.

Тӯфони чангии Марс: Торнадо, ки аз кайҳон намоёнанд

Дар 2018 a тӯфони азим сатҳи Миррихро фаро гирифта, қисми зиёди онро аз назари мо пинҳон кард. Ин тӯфонҳо, ки бо номи "haboobs"вақте ки онҳо дар Замин пайдо мешаванд, дар Миррих мунтазам ҳастанд ва ҳар чанд сол рух медиҳанд, аммо ин махсусан калон буд. Онҳо аз офтоб гарм шудани атмосфераи сайёра, боло рафтани ғубор аз замин ва mdash ҳарчанд олимон мутмаин нестанд чӣ гуна онҳо ин қадар калон мешаванд, мувофиқи НАСА. Онҳо барои роверҳои барқии рӯизаминӣ мушкилот эҷод мекунанд, ки ба нури офтоб такя мекунанд.

Марс низ таҷриба мекунад шайтонҳои чанг & mdash торнадоҳои миниётура, ки дар сатҳи рӯи замин ҳаракат мекунанд ва ҳаракат мекунанд. Ин падида барои Сайёраи Сурх истисноӣ нест, дар асл, онҳо дар Замин низ мушоҳида мешаванд.

Ҳангоми гарм шудани замин, девҳо ва ғуборҳо ба вуҷуд меоянд, ки ҳавои ба сатҳ наздикро низ гарм мекунад ва боло меравад. Ҳангоми баланд шудани ҳаво, он метавонад ба қисмҳои хурди сардтари ҳаво тамос гирад, ки дар натиҷа гардиши сутуни ҳаво ба амал меояд.

Мо ин шайтонҳои хокро аз сабаби ифлосшавии замин мебинем. Онҳо чунон намоёнанд, ки ҳатто онҳоро аз кайҳон дидан мумкин аст! Дар соли 2012, Orbiter Mars Reconnaissance Orbiter a шайтони азими марсия баландии 2600 фут (800 метр) ва паҳнии 98 фут (30 метр) истода.

Борони метании Титан: Шумо ҳар қатра эҳсос мекунед

Моҳтарин ситораи Сатурн Титан яке аз ҷисмҳои муаммо дар системаи офтобӣ мебошад. Ин Замин монанд бадан дар он моеъ ҷойгир мекунад сатҳ, дорои воқеан аҷиб аст иқлим, ва солҳост, ки олимонро ба худ ҷалб мекунад.

Дар болои Titan метан баъзан пас аз борон меборад, пас аз рӯи он бухор мешавад ва абрҳои ғафсро ташкил медиҳад. Борони метанӣ дар моҳи сармозада ва хунук хеле суст меафтид, бинобар вазнинии кам ва туманҳои ғафс, бинобар ин шумо ҳар қатраеро ҳис мекунед, физик Раҷани Дингра дар Донишгоҳи Айдахо гуфт ба New Scientist дар 2019.

Давраи гидрологии Титан (дар он ҷо "гидро" ба метан, на об дар рӯи замин, марбут аст), муҷассама мекунад манзара ва метан ва этани моеъро ба кӯлҳои азим ба монанди ғизо медиҳад Кракен Маре ки он зиёда аз 1000 метр (300 метр) чуқур аст.


Кандакорӣ кардани дарёҳо

Гидроэнергетика инчунин метавонад мушкилот дошта бошад, зеро Титан каме борон меборад, ба ҷуз боронҳои нодири обхезиҳои шадид дар ҳар даҳсола. "Ин барои истеҳсоли нерӯи барқи обӣ комилан мувофиқ нест" мегӯяд Ҳёрст. "Дар муддати кӯтоҳ, дарёҳо бояд ҷараёни хеле зуд дошта бошанд, пас онҳо боз хушк мешаванд."

Сарбандҳо ё чархҳои обӣ метавонистанд аз карбогидридҳо, ки бо ҳарорати бениҳоят пасти Титан моеъ сохтаанд, қудрат тавлид кунанд, аммо дарёфт кардани моеъ душвор буда метавонад, зеро кӯлҳо ва баҳрҳои калонтарин нисбат ба релефи атроф пасттаранд.

"Топография имконнопазир аст & # 8217; онро танҳо як лоиҳаи муҳандисии хеле калон барои кандакорӣ кардани дарёе мекунад, ки аз баҳр ба поён фаромадааст" мегӯяд Ҳендрикс.

Варианти беҳтар метавонад гузоштани турбинаҳо дар баҳр бошад, зеро Сатурн дар Титан мавҷи қавӣ ба вуҷуд меорад. Баҳри калонтарини он Кракен Маре ҳамарӯза то як метр тағиротро ҳис мекунад. Ҳамаи ин ҷаззобҳо тавассути як тангии танге мегузаранд, ки қисматҳои шимолӣ ва ҷанубии баҳрро, ки Селдон Фретумро ҷудо мекунад, ё ба тавре ки лақабаш гулӯи Кракен аст.

"Гулӯгоҳи Кракен асосан гулӯгоҳи Гибралтар аст" мегӯяд Лоренс. "Мо мутмаин ҳастем, ки ҳар як рӯзи Titan ҳаракати моеъи қавӣ ба пасу пеш аст. Агар шумо хоҳед, ки қудрати боэътимод, ки шумо медонед, дастрас хоҳад буд, ин ба он ҷое ки ман меравам. & # 8221


10 далели ҷолиб дар бораи Титан

Қарзҳои тасвирӣ: Тасвири таркибии инфрасурх аз Titan тавассути киштии кайҳонии Кассини NASA

Титан бузургтарин моҳи Сатурн ва нисбат ба Моҳи худамон ба таври комилан 50% бузургтар ва 80% бузургтар аст, ки пас аз Ганимед, моҳи Юпитер, дар тамоми системаи офтобӣ дуввумин моҳвораи табиӣ мебошад. Бо радиуси 2,576 км, Титан низ аз Меркурий каме бузургтар аст, гарчанде ки он танҳо тақрибан 40% массаи сайёра дорад & # 8217. Дар зер баъзе далелҳои ҷолибтар дар бораи Титан, моҳи шашум, ки дар системаи офтобӣ кашф шудааст, оварда шудааст:

& # 8211 Титан аз ҷониби Кристияан Гюйгенс кашф карда шуд.

Титанро 25 марти соли 1655 Кристиаан Гюйгенс бо телескопи бо ёрии бародари худ Константин Гюйгенси хурдӣ сохтааш кашф карда буд.

& # 8211 Атмосфераи Титан нисбат ба атмосфераи Замин зичтар аст

Титан ягона моҳи системаи офтобӣ аст, ки маълум аст, атмосфераи назаррас дорад. Дар асл, атмосфераи Титан назар ба фазои Миррих зичтар аст ва дар фишори 1,6 бар, он аз атмосфераи худамон бештар аз 50% зичтар аст. Аз ҷиҳати таркиби он, ҷузъи аввалия нитроген мебошад, ки дорои миқдори гуногуни карбогидридҳо, ба монанди этан, сианиди гидроген ва гази карбон мебошанд. Атмосфераи Титан низ аз атмосфераи Замин хеле баландтар аст ва ба баландии тақрибан 600 км (370 мил) дар сатҳи рӯи замин нисбат ба 480 км (300 мил) барои Замин паҳн мешавад.

& # 8211 Шакли Titan тағир меёбад

Парвозҳои такрории Титан тавассути таҳқиқи Кассини нишон доданд, ки сатҳи Титанс дар давоми як гардиш як маротиба то 10 метр баланд ва паст мешавад, ки ин барои чен кардани андозаи моҳ ҳангоми гардиш дар Сатурн кифоя аст. Ин бозёфтҳо нишон медиҳанд, ки қабати нисбатан тунуки Титан уқёнуси амиқи зеризаминии моеъро мепӯшонад, ки метавонад об набошад ё набошад ва инчунин метавонад қабати худро аз ҳаста ҷудо кунад, ки ин имкон медиҳад, ки дараҷаи баланди деформатсияи мушоҳидашавандаи моҳ.

Титан кӯлҳои карбогидрид дорад

Титан ягона бадан дар системаи офтобӣ ба ғайр аз Замин аст, ки маълум аст дар сатҳи он моеъ мавҷуд аст. Дар тасвири дар поён овардашуда системаи васеъшудаи кӯлҳо ва каналҳои заҳкашӣ нишон дода шудааст, ки карбогидридҳои моеъро нигоҳ медоранд (метани моеъ ва этан), ки аз атмосфераи Титан ҳосил мешавад. Гарчанде ки ин тақрибан ба давраи гидрологии Замин шабоҳат дорад, маълум нест, ки эпизодҳои боришот чӣ қадар тӯл мекашад, гарчанде ки гумон меравад, ки ҳар як эпизод ҳар дафъа якчанд тонна бориш медиҳад. Минтақаҳои сафед дар ин тасвир минтақаҳои харитнашуда мебошанд.

& # 8211 Титан метавонад вулқонҳои яхбандӣ дошта бошанд

Гарчанде ки ягон вулқони ях ба таври мусбӣ муайян карда нашудааст, чунин мешуморанд, ки вулқонҳои ях ягона механизме мебошанд, ки тавассути он сатҳи баланди метанро дар атмосфераи Титан шарҳ додан мумкин аст, зеро дар сатҳи он метан моеъи моеъ барои нигоҳ доштани сатҳи мушоҳидаи метани атмосфера вуҷуд надорад . Дар ҳоле ки дар соли 2008 ду вулқони имконпазири ях, ки ба назарашон об ва аммиак (манбаи метани атмосфера) мерезанд, муайян карда шуд, вале кашфиёт ҳамчун вулқони яхӣ тасдиқ нашудааст.

& # 8211 Титан кӯҳҳои баланд надорад

Гарчанде ки дар Титан якчанд кӯҳҳо муайян карда шудаанд, ҳеҷ кадоме аз онҳо баланд нестанд, ки дар назари аввал, бо назардошти он, ки моҳ аз ҷиҳати тектоникӣ фаъол аст, аҷиб аст. Як шарҳи имконпазири норасоии кӯҳҳои баланд дар он аст, ки қабати Титан хеле мулоим аст, ки ба ташаккулёбии кӯҳҳои баланд ба монанди Ҳимолой дар рӯи замин монеъ мешавад. Бо вуҷуди ин, баландтарин кӯҳ дар Титан дар қаторкӯҳи Митрим Монтес ҷойгир аст ва дарозии ҳамааш 3337 метр аст.

& # 8211 Кӯҳҳои Титан ба номи кӯҳҳо дар Миёнаи Замин гузошта шудаанд

Ҳама кӯҳҳо ва маҷмӯаҳои теппаҳо дар Титан бо номи кӯҳҳо ё қуллаҳои кӯҳӣ дар Миёнаи Миёна, ҷаҳони тахайюлӣ, ки J.R.R. Толкиен (1892-1973) ва ҳикояташ дар трилогияи "Парвардигори ҳалқаҳо" ва дигар асарҳо нақл шудааст. Баъзе мисолҳо метавонанд Ангмар Монсро, ки бо номи кӯҳҳои Ангмар, Эребор Монс, ба номи Эребор [Кӯҳи Танҳо] ва Мориа Монс, ки бо номи кӯҳҳои Мория ном гирифтаанд, дар бар гиранд.

& # 8211 Ҳаёт метавонад дар Титан ба вуҷуд ояд

Таҷрибаҳо нишон доданд, ки бо илова кардани радиатсияи ултрабунафш, полимерҳо, ба монанди торинҳо ва дигар молекулаҳои мураккаби органикӣ аз атмосфераи Титан сохта мешаванд. Дар асл, блокҳои сохтори ДНК ва РНК, инчунин якчанд сафедаҳо ва аминокислотаҳо вақте ба вуҷуд омаданд, ки энергия ба коктейли газҳое монанд аст, ки ба атмосфераи Титан монанданд, Аммо монеаҳое, ки дар ҳаёти Титан ба вуҷуд меоянд, боқӣ мемонанд ва ҳама гуна шабоҳатҳо ба ҳаёт, ки мо медонем, воқеӣ нестанд. Шароити кимиёвӣ ва экологӣ дар кӯлҳои хунуки карбогидридҳои моҳ аз шароити Замин ба куллӣ фарқ мекунанд, ки ҳатто агар зиндагӣ дар Титан ба вуҷуд омада бошад ҳам, эҳтимол дорад, ки мо ҳеҷ гоҳ онро ба чунин шакл эътироф накунем.

& # 8211 Кумҳои "регӣ" -и Титан аз дуди органикӣ иборатанд

Дар ҳоле ки баъзе хусусиятҳо, аз қабили майдонҳои васеи доманакӯҳҳо дар Титан ба майдонҳои регҳои замин монанд мебошанд, ки маводи онҳо кумҳои силикатӣ нестанд. Баъзе муфаттишон бар ин назаранд, ки кӯҳҳо аз сангҳо иборатанд, ки метани моеъ онҳоро зер кардааст, дар ҳоле ки баъзеи дигар ба ин ақидаанд, ки кӯҳҳо аз пайвастагиҳои органикӣ иборатанд, ки ба монанди барфи заминӣ аз борони борон бориданд. Чизе, ки дар болои домаҳо мавҷуд аст, дар он аст, ки онҳо нисбат ба боқимондаи Титан камтар об доранд, ки назарияи дастгирии назарияи фотохимиявӣ дар атмосфераи Титан як навъ «барфи» органикӣ мебошад, ки барои истеҳсоли доманҳо борон меборад.

& # 8211 Titan's чанд кратери таъсиррасон надорад

Дар Титан чандин кратерҳои таъсиррасон ба таври мусбӣ муайян карда шуданд, ки ба он ишора мекунанд, ки сатҳи он гузаштааст ё раванди доимии такрористеҳсолкуниро аз сар мегузаронад. Дар асл, тадқиқотҳо нишон доданд, ки сатҳи Титан ҳамагӣ аз 100 то 1 миллиард сол дорад, гарчанде ки худи моҳ мисли тамоми системаи офтобӣ қадимтар аст. Гарчанде ки равандҳои геологие, ки ба назар мерасанд, кратерҳои бузурги таъсиррасониро ба Титан ҳанӯз нест мекунанд, фикр мекунанд, ки атмосфераи зичии моҳ ба гунае рӯйро аз таъсиргузорони хурд ва миёна ҳифз мекунад.


Пеш аз он ки мо мошинро бо офтоб қудрат диҳем ва танҳо масоҳати худи мошинро истифода барем, батареяҳои офтобӣ бояд то чӣ андоза самараноктар бошанд?

Ҳоло, ман тасаввур мекунам, ки шумо бояд манро ба тафсилоти зиёди дигар, ба монанди ҳамаи ҷузъҳои дигари система, ҳисоб кунед. Бо вуҷуди ин, барои нигоҳ доштани ин савол каме рӯирост, биёед асосан маҳдудияти мушаххаси ҳуҷайраҳои офтобро дида бароем.

Қудрати радиатсияи офтобӣ аз он ҷое, ки шумо дар сайёра ҳастед ва вақти рӯз вобаста аст, аммо 1 кВт дар як м 2 тахминан кофӣ аст.

Мошини маъмулӣ метавонад дар боло тақрибан 6-10 м 2 масоҳати рӯизаминӣ дошта бошад (вобаста аз андозаи мошин, инчунин миқдори майдони аз тирезаҳо гумшуда ва монанди инҳо). Биёед бигӯем. 8. Ин қувваи доимии 8 кВтро бо самаранокии 100% имконнопазир таъмин мекунад.

8 кВт тақрибан 10 қувваи аспро ташкил медиҳад. Ва ин & # x27s аз қувваи маъмулии ҳатто мошинҳои камқуввати камқувват хеле кам аст (ки албатта масоҳати истифодашавандаи 8 м 2 -ро дар ин тахмин нарасонданд). Ҳатто самаранокии афзояндаи муҳаррики барқӣ аз болои ICE онро бартараф карда наметавонад.

Ҳамин тавр, офтоб ба таври кофӣ қудрати кофӣ намедиҳад, то ки бидуни ягон намуди батарея мошин доимо барқ ​​гирад.

Ин аз талаботҳои шумо ба мошин вобаста аст. Мошинҳое, ки дар World Solar Challenge кор мекунанд, тақрибан 1500W (ҷой нишастгоҳҳои ягона) ва аз Cruisers ду баробар зиёдтар кор мекунанд. Ин & # x27 дар 90 км / соат аст, ки ин суръати саёҳати муносиб аст. Бо шаш метри мураббаъ панелҳои офтобӣ бо дараҷаи 23-фоиза, даромади энергетикӣ метавонад танҳо дар нимаи аввали тобистон истеъмолотро қонеъ гардонад.

Идора бе батарея то ҳол ба таври ҳаяҷоновар ғайриимкон аст, агар он танҳо аз сабаби минтақаҳои сояафкан бошад, балки аз он сабаб мехоҳед, ки барои шитоб қувваи иловагӣ ва ҷойе, ки ҳангоми боздорӣ ба таври барқароркунӣ энергия мепартояд. Аммо, агар мо дар ҳар сурат бо системаҳои батарея сӯҳбат кунем, имконоти мо хеле беҳтар мешаванд. Дар он ҷое ки ман зиндагӣ мекунам, мошин ба ҳисоби миёна дар як рӯз камтар аз 40 км ҳаракат мекунад. EV-и маъмулӣ, ба монанди Nissan Leaf, барои тай кардани ин масофа 6-8 кВт / соат мехӯрад. Миёнаи инсолятсия дар латтоди мо 2,7 кВт / соат дар як м 2 дар як рӯз аст. Ҳамин тавр, се метри мураббаи самаранокии комил барои кофӣ кардани мошини миёна дар як рӯз ба ҳисоби миёна кофӣ аст. Барг масоҳати пешбинишудаи 8 м 2 дорад, бинобар ин шумо бо сақфҳои офтобии 37% самаранок ба он ҷо мерасед. Ин назар ба панелҳои боми кремнийи стандартӣ зиёдтар аст, аммо камтар аз беҳтарин ҳуҷайраҳои таҷрибавӣ.

Ҳамаи он чизе, ки гуфт, ман то ҳол фикр мекунам роҳи беҳтарини бо нерӯи офтоб кор кардани мошинҳои барқӣ на гузоштани панелҳо ба мошин, балки ба ҷои таваққуфгоҳи шумо ё болои таваққуфгоҳ аст. Аз роҳи тарроҳии оқилона, фазои бештаре барои гузоштани панелҳо ва ба самти офтоб равона кардани онҳо, фарсудашавии ҳуҷайраҳо камтар шавад ва мошини шумо дар соя ҳамчун бонус хуб ва хунук хоҳад буд.


Тағйирёбии офтобӣ: Тағир додани тавозун бо тағирёбии иқлим

Офтоб тақрибан ҳама чизро дар рӯи замин аз оғози зиндагӣ, аз ҷумла иқлими он, қудрат медиҳад. Офтоб инчунин таъсири солона ва мавсимӣ мерасонад ва хусусияти ҳар як нимкураро тағйир медиҳад, зеро самти замин дар давоми сол тағир меёбад. Бо вуҷуди ин, пас аз инқилоби саноатӣ нерӯҳои нав ба иқлими Замин таъсири назаррас мерасонанд.

"Дар тӯли 20-30 соли охир, мо боварӣ дорем, ки газҳои гулхонаӣ ба тағирёбии иқлим таъсири бартаридоштаанд" гуфт Роберт Кахалан, иқлимшиноси Маркази парвозҳои кайҳонии NASA & rsquos Goddard дар Гринбелт, ш.

Дар тӯли се даҳсолаи охир олимони NASA муносибати беназири офтоб ва заминро таҳқиқ карданд. Бо истифода аз асбобҳои кайҳонӣ, ба мисли таҷрибаи радиатсионии офтобӣ ва иқлимӣ (SORCE), онҳо омӯхтанд, ки чӣ қадар энергияи офтоб Заминро равшан мекунад ва омӯхт, ки бо ворид шудани он ба атмосфера чӣ мешавад. Миқдори энергияе, ки ба атмосфераи берунии Замин мерасад, нури пурраи офтоб номида мешавад. Нурҳои пурраи офтобӣ аз рӯи миқёсҳои гуногуни вақт тағирёбанда мебошанд, аз ҳисоби тағирёбии фаъолияти офтоб аз сония то садсолаҳо фарқ мекунанд.

Офтоб тақрибан як давраи 11-солаи фаъолиятро аз тӯфон то ором ва бозгашт аз сар мегузаронад. Фаъолияти офтобӣ аксар вақт дар назди доғҳои офтоб, минтақаҳои торики офтоб рух медиҳанд, ки дар натиҷаи майдонҳои магнитии мутамарказ ба амал омадаанд. Миқдори шуоъдиҳии офтобӣ ҳангоми максималии офтобӣ, вақте ки гардиши офтоб ва фаъолияти офтоб баланд аст, нисбат ба ҳадди ақали офтоб, вақте ки офтоб ором аст ва доғҳои офтобӣ нестанд, хеле баландтар аст.

Томас Вудс, донишманди офтоб дар Донишгоҳи Колорадо дар Боулдер гуфт, "тагирёбии сикли офтобӣ ба ҳарорати ҷаҳонии Замин тақрибан ба 0,1 дараҷа таъсир мерасонад, дар вақти максималии офтоб каме гармтар ва дар минимуми офтоб сардтар". "Офтоб дар айни замон ҳадди аққал аст ва ҳадди навбатии офтобӣ дар соли 2012 пешбинӣ шудааст."

Бо истифода аз SORCE, олимон фаҳмиданд, ки тақрибан 1361 ватт барои як метри мураббаи энергияи офтобӣ дар фазои оромтарини офтоб ба фазои берунии Замин мерасад. Аммо вақте ки офтоб фаъол аст, ба Замин 1,3 ватт дар як метри мураббаъ (0,1 фоиз) зиёдтар энергия мерасад. "Ин ченаки TSI барои моделҳои иқлим, ки кӯшиш мекунанд қувваҳои заминии заминро оид ба тағирёбии иқлим арзёбӣ кунанд, хеле муҳим аст" гуфт Кахалан.

Дар асри гузашта ҳарорати миёнаи Замин тақрибан 0,6 дараҷа (1,1 дараҷа Фаренгейт) зиёд шуд. Тибқи натиҷаҳои моделсозии компютерӣ, ки онро Пажӯҳишгари Институти тадқиқоти кайҳонии НАСА Годдард дар соли 2004 нашр кардааст, гармии офтобӣ тақрибан 0,15 С ё 25 фоизи ин тағиротро ташкил медиҳад. Иқлими замин аз тавозуни нозуки байни радиатсияи воридшавандаи офтобӣ ва радиатсияи гармии вобастагӣ дорад ва таркиби атмосфераи Замин. Ҳатто тағирёбии ночизи ин параметрҳо метавонад ба иқлим таъсир расонад. Тақрибан 30 фоизи энергияи офтобӣ, ки ба Замин бархӯрд мекунад, боз ба кайҳон инъикос мешавад. Абрҳо, аэрозолҳои атмосфера, барф, ях, қум, сатҳи уқёнус ва ҳатто боми хонаҳо дар суст шудани шуоъҳои воридшаванда нақш доранд. 70 фоизи боқимондаи энергияи офтоб тавассути замин, уқёнус ва атмосфера ҷаббида мешавад.

"Газҳои гулхонаӣ тақрибан 40 фоизи радиатсияи гармидиҳандаи аз Замин хориҷшавандаро бастанд" гуфт Вудс. Номутаносибии ба амаломада дар байни радиатсияи воридшавандаи офтобӣ ва радиатсияи гармии содиротӣ эҳтимолан боиси гармшавии Замин дар асри оянда мегардад, ки обшавии яхҳои қутбиро метезонад ва боиси баланд шудани сатҳи баҳр мегардад ва эҳтимолияти шиддатнокии обу ҳавои глобалиро афзоиш медиҳад.

Таъсири ғайриинсонӣ ба тағирёбии иқлим

Пеш аз асри саноатӣ, офтоб ва хуруҷи вулқон таъсири асосии тағирёбии иқлими Замин буданд. Замин дар давраҳо гарм ва сард мешуд. Давраҳои асосии хунук асрҳои яхбандӣ буданд, ва охирини онҳо тақрибан 11000 сол пеш ба охир расида буданд.

"Дар ҳоли ҳозир, мо дар давраҳои асри яхбандӣ ҳастем, ки онро голотсен меномиданд. & Rdquo гуфт Кахалан. & LdquoДар даҳсолаҳои охир, мо ба фазои ҳукмрони инсонӣ гузаштем, ки баъзеҳо онро Антропоцен номиданд. Муҳимтарин Тағирёбии иқлими Замин ҳоло воқеан бартарии фаъолияти инсон аст, ки ҳеҷ гоҳ чунин набуд. "

Офтоб нисбат ба ситораҳои дигар нисбатан ором аст. "Мо намедонем, ки офтоб пас аз сад сол чӣ кор хоҳад кард", гуфт Дуг Рабин, физики офтобии Годдард. "Он метавонад хеле фаъолтар бошад ва аз ин рӯ ба иқлими Замин таъсири бештар расонад."

Ё, он метавонад оромтар бошад ва дар рӯи замин иқлими сардтареро ба вуҷуд орад, ки ба он чизе, ки дар охири асри 17 рух дод, монанд аст. Дар давоми солҳои 1650 то 1715 дар сатҳи офтоб тақрибан ягон доғи офтоб ба қайд гирифта нашудааст. Ин набудани васеи фаъолияти офтобӣ шояд қисман барои давраи яхбандии хурд дар Аврупо масъул бошад ва метавонад тағироти даврӣ ё номунтазами баромади офтобро дар тӯли садсолаҳо инъикос кунад . Дар ин давра зимистон дар Аврупо нисбат ба имрӯза тақрибан 1 С дарозтар ва хунуктар буд.

Аз он вақт, ба назар мерасад, ба ҳисоби миёна суст афзоиши фаъолияти офтобӣ ба назар мерасад. Агар мо роҳи коҳиш додани миқдори газҳои гулхонаиро, ки ба атмосфера меандозем, ба монанди диоксиди карбон аз сӯзонидани сӯзишвории боқимонда пайдо накунем, интизор нестем, ки таъсири офтоб дар тағирёбии иқлим бартарӣ дошта бошад. Аммо интизор меравад, ки диапазони офтобӣ тамоюлҳои гармшавӣ ва хунуккуниро дар сатҳи солҳои 0,1 то 0,2 дараҷа (0,18 то 0,26 Фаренгейт) дар тӯли солҳо идома диҳад.

Ченкуниҳои ояндаи тағирёбандаи офтоб

Дар тӯли се даҳсола, маҷмӯи моҳвораҳои NASA ва Агентии кайҳоншиносии Аврупо ба олимон ченаки муҳими шуоъдиҳии умумии офтобро пешниҳод кард. Total Irradiance Monitor, ки бо номи асбоби TIM низ маъруф аст, соли 2003 дар доираи миссияи NASA & rsquos SORCE ба кор андохта шуда, ченакҳои шуоъро бо дақиқии замонавӣ таъмин менамояд. TIM дар доираи миссияи Glory аз нав сохта шудааст, ки бояд соли 2009 ба кор шурӯъ кунад. Асбоби TIM Glory сабти бетанаффуси 30-солаи ченакҳои шуоъдиҳии офтобро идома медиҳад ва ба муҳаққиқон кӯмак мекунад, ки таъсири мустақим ва бавоситаи офтобро ба иқлим хубтар фаҳманд. Шӯҳрат инчунин маълумотро дар бораи аэрозолҳо, ки яке аз қисмҳои камтар фаҳмидашудаи муаммои иқлим мебошад, ҷамъ меорад.

Манбаи ҳикоя:

Маводҳое, ки аз ҷониби Маъмурияти миллии аэронавтика ва кайҳон. Асли онро Рани Гран, Маркази парвозҳои кайҳонии Годдарди НАСА навиштааст. Эзоҳ: Мундариҷа метавонад барои сабк ва дарозӣ таҳрир карда шавад.


Маъмурияти федералии ҳавопаймоии ИМА (FAA)

Фаъолияти офтобӣ метавонад боиси он гардад, ки таҷҳизоти навигатсионӣ дар ҳавопаймоҳои тиҷорӣ дар бораи ҷойгиршавии ҳавопаймоҳо нодуруст хабар диҳанд. Хушбахтона, системаҳое мавҷуданд, ки барои халабонҳо мавҷуданд, ки ба таъсири офтоб таъсир намерасонанд. Ё, агар навигаторҳо аз тӯфони протонӣ огоҳ карда шаванд, онҳо метавонанд ба системаи нусхабардорӣ гузаранд. FAA мунтазам огоҳӣ дар бораи аланга гирифтани офтобро мегирад. Ин огоҳиҳо ба онҳо имкон медиҳанд, ки барои мушкилоти эҳтимолии иртиботот ва новбари омода шаванд.

Системаи огоҳии радиатсионии офтобӣ (PDF) (28 саҳ, 977 K, Дар бораи PDF)
Ин гузориш дар бораи мониторинг ва арзёбии доимии фаъолияти протон дар системаи офтобӣ маълумот медиҳад.

Маъмурияти миллии ҳавопаймоӣ ва кайҳонии ИМА (NASA)

Шабакаи Solar Particle Alert Network (SPAN) аз телескопҳои сершумори радио ва оптикӣ иборат аст, ки маълумоти пайваста дар бораи аланга гирифтани офтобро мунташир мекунанд. Пешгӯиҳои хуруҷи офтобро пешгӯӣ кардан душвор аст. Аммо, асбобҳое, ки SPAN истифода мебаранд, метавонанд якчанд огоҳӣ диҳанд. Онҳо метавонанд моддаҳои офтобиро муайян кунанд, зеро он аз Офтоб ба Замин роҳ мегирад. Ин маълумот инчунин ба кайҳонавардон дар фазо, ки аз ҳимояи атмосфераи Замин намерасанд, имкон медиҳад, ки ба минтақаҳои хуб муҳофизатшудаи киштиҳои кайҳонии худ ҳаракат кунанд.

Галереяи ҳавои кайҳонӣ
Ин вебсайт тасвирҳои чопшавандаи ҳавои офтобӣ ва кайҳониро пешниҳод мекунад.

Оташи офтоб чист?
Ин вебсайт таърифи алангагирии офтобро дар бар мегирад ва тарзи корбарии онҳоро тасвир мекунад.

Тафовут дар байни алавҳо ва CMEs
Ин вебсайт фарқиятҳои физикӣ, визуалӣ ва илмии байни партофтани массаҳои ҷисмонӣ ва шуълаҳои офтобро баррасӣ мекунад.

Ҷои фазо: Фаъолияти офтобӣ
Ин вебсайт барои донишҷӯён чорабиниҳоеро пешниҳод мекунад, ки ба омӯзиши давраи офтобӣ ва фаъолияти офтоб кӯмак мекунанд.

Департаменти тиҷорати ИМА (DOC), Маъмурияти миллии уқёнус ва атмосфераи ИМА (NOAA)

Маркази муҳити кайҳонии NOAA мониторинг ва пешгӯии рӯйдодҳои офтобӣ ва геофизикиро дар вақти воқеӣ таъмин мекунад. Онҳо инчунин усулҳои пешгӯии вайроншавии офтоб ва геофизикиро таҳия мекунанд.

Сарвазир дар бораи ҳавои кайҳонӣ (PDF) (11 саҳ, 4,187 K, Дар бораи PDF)
Ин вебсайт дар бораи фаъолияти офтоб ва таъсири он ба замин ва ҳавои кайҳонӣ маълумот медиҳад.

National Park Service (NPS), Denali National Park

The NPS has many parks in which people can view the Northern Lights. Some of their images are available on individual National Park websites.

Aurora Borealis and Star Gazing
This webpage includes a short video of the aurora borealis captured by 8,000 images taken over a three month period in Denali National Park.

National Environmental Education Foundation (NEEF)

NEEF is an independent non-profit organization that complements the EPA’s mission. Its mission is to secure a safer and healthier world for ourselves, our children, and for generations to come.

SunWise Exit
This webpage provides links to information and resources about Sun safety for kids and educators.


Мундариҷа

The photochemical mechanisms that give rise to the ozone layer were discovered by the British physicist Sydney Chapman in 1930. Ozone in the Earth's stratosphere is created by ultraviolet light striking ordinary oxygen molecules containing two oxygen atoms (O2), splitting them into individual oxygen atoms (atomic oxygen) the atomic oxygen then combines with unbroken O2 to create ozone, O3. The ozone molecule is unstable (although, in the stratosphere, long-lived) and when ultraviolet light hits ozone it splits into a molecule of O2 and an individual atom of oxygen, a continuing process called the ozone-oxygen cycle. Chemically, this can be described as:

About 90 percent of the ozone in the atmosphere is contained in the stratosphere. Ozone concentrations are greatest between about 20 and 40 kilometres (66,000 and 131,000 ft), where they range from about 2 to 8 parts per million. If all of the ozone were compressed to the pressure of the air at sea level, it would be only 3 millimetres ( 1 ⁄ 8 inch) thick. [6]

Although the concentration of the ozone in the ozone layer is very small, it is vitally important to life because it absorbs biologically harmful ultraviolet (UV) radiation coming from the sun. Extremely short or vacuum UV (10–100 nm) is screened out by nitrogen. UV radiation capable of penetrating nitrogen is divided into three categories, based on its wavelength these are referred to as UV-A (400–315 nm), UV-B (315–280 nm), and UV-C (280–100 nm).

UV-C, which is very harmful to all living things, is entirely screened out by a combination of dioxygen (< 200 nm) and ozone (> about 200 nm) by around 35 kilometres (115,000 ft) altitude. UV-B radiation can be harmful to the skin and is the main cause of sunburn excessive exposure can also cause cataracts, immune system suppression, and genetic damage, resulting in problems such as skin cancer. The ozone layer (which absorbs from about 200 nm to 310 nm with a maximal absorption at about 250 nm) [7] is very effective at screening out UV-B for radiation with a wavelength of 290 nm, the intensity at the top of the atmosphere is 350 million times stronger than at the Earth's surface. Nevertheless, some UV-B, particularly at its longest wavelengths, reaches the surface, and is important for the skin's production of vitamin D.

Ozone is transparent to most UV-A, so most of this longer-wavelength UV radiation reaches the surface, and it constitutes most of the UV reaching the Earth. This type of UV radiation is significantly less harmful to DNA, although it may still potentially cause physical damage, premature aging of the skin, indirect genetic damage, and skin cancer. [8]

The thickness of the ozone layer varies worldwide and is generally thinner near the equator and thicker near the poles. [9] Thickness refers to how much ozone is in a column over a given area and varies from season to season. The reasons for these variations are due to atmospheric circulation patterns and solar intensity.

The majority of ozone is produced over the tropics and is transported towards the poles by stratospheric wind patterns. In the northern hemisphere these patterns, known as the Brewer-Dobson circulation, make the ozone layer thickest in the spring and thinnest in the fall. [9] When ozone is produced by solar UV radiation in the tropics, it is done so by circulation lifting ozone-poor air out of the troposphere and into the stratosphere where the sun photolyzes oxygen molecules and turns them into ozone. Then, the ozone-rich air is carried to higher latitudes and drops into lower layers of the atmosphere. [9]

Research has found that the ozone levels in the United States are highest in the spring months of April and May and lowest in October. While the total amount of ozone increases moving from the tropics to higher latitudes, the concentrations are greater in high northern latitudes than in high southern latitudes, with spring ozone columns in high northern latitudes occasionally exceeding 600 DU and averaging 450 DU whereas 400 DU consituted a usual maximum in the Antarctic before anthropogenic ozone depletion. This difference occurred naturally because of the weaker polar vortex and stronger Brewer-Dobson circulation in the northern hemisphere owing to that hemisphere’s large mountain ranges and greater contrasts between land and ocean temperatures. [10] The difference between high northern and southern latitudes has been increased since the 1970s due to the ozone hole phenomenon. [9] The highest amounts of ozone are found over the Arctic during the spring months of March and April, but the Antarctic has their lowest amounts of ozone during their summer months of September and October,

The ozone layer can be depleted by free radical catalysts, including nitric oxide (NO), nitrous oxide (N2O), hydroxyl (OH), atomic chlorine (Cl), and atomic bromine (Br). While there are natural sources for all of these species, the concentrations of chlorine and bromine increased markedly in recent decades because of the release of large quantities of man-made organohalogen compounds, especially chlorofluorocarbons (CFCs) and bromofluorocarbons. [11] These highly stable compounds are capable of surviving the rise to the stratosphere, where Cl and Br radicals are liberated by the action of ultraviolet light. Each radical is then free to initiate and catalyze a chain reaction capable of breaking down over 100,000 ozone molecules. By 2009, nitrous oxide was the largest ozone-depleting substance (ODS) emitted through human activities. [12]

The breakdown of ozone in the stratosphere results in reduced absorption of ultraviolet radiation. Consequently, unabsorbed and dangerous ultraviolet radiation is able to reach the Earth's surface at a higher intensity. Ozone levels have dropped by a worldwide average of about 4 percent since the late 1970s. For approximately 5 percent of the Earth's surface, around the north and south poles, much larger seasonal declines have been seen, and are described as "ozone holes". [13] The discovery of the annual depletion of ozone above the Antarctic was first announced by Joe Farman, Brian Gardiner and Jonathan Shanklin, in a paper which appeared in Nature on May 16, 1985. [14]

Regulation

To support successful regulation attempts, the ozone case was communicated to lay persons "with easy-to-understand bridging metaphors derived from the popular culture" and related to "immediate risks with everyday relevance". [ citation needed ] The specific metaphors used in the discussion (ozone shield, ozone hole) proved quite useful [15] and, compared to global climate change, the ozone case was much more seen as a "hot issue" and imminent risk. [16] Lay people were cautious about a depletion of the ozone layer and the risks of skin cancer.

In 1978, the United States, Canada and Norway enacted bans on CFC-containing aerosol sprays that damage the ozone layer. The European Community rejected an analogous proposal to do the same. In the U.S., chlorofluorocarbons continued to be used in other applications, such as refrigeration and industrial cleaning, until after the discovery of the Antarctic ozone hole in 1985. After negotiation of an international treaty (the Montreal Protocol), CFC production was capped at 1986 levels with commitments to long-term reductions. [17] This allowed for a ten-year phase-in for developing countries [18] (identified in Article 5 of the protocol). Since that time, the treaty was amended to ban CFC production after 1995 in the developed countries, and later in developing countries. [19] Today, all of the world's 197 countries have signed the treaty. Beginning January 1, 1996, only recycled and stockpiled CFCs were available for use in developed countries like the US. This production phaseout was possible because of efforts to ensure that there would be substitute chemicals and technologies for all ODS uses. [20]

On August 2, 2003, scientists announced that the global depletion of the ozone layer may be slowing down because of the international regulation of ozone-depleting substances. In a study organized by the American Geophysical Union, three satellites and three ground stations confirmed that the upper-atmosphere ozone-depletion rate slowed significantly during the previous decade. Some breakdown can be expected to continue because of ODSs used by nations which have not banned them, and because of gases which are already in the stratosphere. Some ODSs, including CFCs, have very long atmospheric lifetimes, ranging from 50 to over 100 years. It has been estimated that the ozone layer will recover to 1980 levels near the middle of the 21st century. [13] A gradual trend toward "healing" was reported in 2016. [21]

Compounds containing C–H bonds (such as hydrochlorofluorocarbons, or HCFCs) have been designed to replace CFCs in certain applications. These replacement compounds are more reactive and less likely to survive long enough in the atmosphere to reach the stratosphere where they could affect the ozone layer. While being less damaging than CFCs, HCFCs can have a negative impact on the ozone layer, so they are also being phased out. [22] These in turn are being replaced by hydrofluorocarbons (HFCs) and other compounds that do not destroy stratospheric ozone at all.

The residual effects of CFCs accumulating within the atmosphere lead to a concentration gradient between the atmosphere and the ocean. This organohalogen compound is able to dissolve into the ocean's surface waters and is able to act as a time-dependent tracer. This tracer helps scientists study ocean circulation by tracing biological, physical and chemical pathways [23]

As ozone in the atmosphere prevents most energetic ultraviolet radiation reaching the surface of the Earth, astronomical data in these wavelengths have to be gathered from satellites orbiting above the atmosphere and ozone layer. Most of the light from young hot stars is in the ultraviolet and so study of these wavelengths is important for studying the origins of galaxies. The Galaxy Evolution Explorer, GALEX, is an orbiting ultraviolet space telescope launched on April 28, 2003, which operated until early 2012.

This GALEX image of the Cygnus Loop nebula could not have been taken from the surface of the Earth because the ozone layer blocks the ultra-violet radiation emitted by the nebula.


Мундариҷа

The term "tholin" was coined by astronomer Carl Sagan and his colleague Bishun Khare to describe the difficult-to-characterize substances they obtained in his Miller–Urey-type experiments on the methane-containing gas mixtures such as those found in Titan's atmosphere. [2] Their paper proposing the name "tholin" said:

For the past decade we have been producing in our laboratory a variety of complex organic solids from mixtures of the cosmically abundant gases CH
4 , C
2 Ҳ
6 , NH
3 , H
2 O , HCHO, and H
2 S . The product, synthesized by ultraviolet (UV) light or spark discharge, is a brown, sometimes sticky, residue, which has been called, because of its resistance to conventional analytical chemistry, "intractable polymer". [. ] We propose, as a model-free descriptive term, ‘tholins’ (Gk ϴὸλος, muddy but also ϴoλòς, vault or dome), although we were tempted by the phrase ‘star-tar’. [4] [2]

Tholins are not one specific compound but rather are descriptive of a spectrum of molecules, including heteropolymers, [6] [7] that give a reddish, organic surface covering on certain planetary surfaces. Tholins are disordered polymer-like materials made of repeating chains of linked subunits and complex combinations of functional groups. [8] Sagan and Khare note "The properties of tholins will depend on the energy source used and the initial abundances of precursors, but a general physical and chemical similarity among the various tholins is evident." [2]

Some researchers in the field prefer a narrowed definition of tholins, for example S. Hörst wrote: "Personally, I try to use the word 'tholins' only when describing the laboratory-produced samples, in part because we do not really know yet how similar the material we produce in the lab is to the material found on places like Titan or Triton (or Pluto!)." [4] French researchers also use the term tholins only when describing the laboratory-produced samples as analogues. [9] NASA scientists also prefer the word 'tholin' for the products of laboratory simulations, and use the term 'refractory residues' for actual observations on astronomical bodies. [8]

Tholins may be a major constituent of the interstellar medium. [2] On Titan, their chemistry is initiated at high altitudes and participates in the formation of solid organic particles. [9] Their key elements are carbon, nitrogen, and hydrogen. Laboratory infrared spectroscopy analysis of experimentally synthetized tholins has confirmed earlier identifications of chemical groups present, including primary amines, nitriles, and alkyl portions such as CH
2 / CH
3 forming complex disordered macromolecular solids. Laboratory tests generated complex solids formed from exposure of N
2 : CH
4 gaseous mixtures to electrical discharge in cold plasma conditions, reminiscent of the famous Miller–Urey experiment conducted in 1952. [10]

As illustrated to the right, tholins are thought to form in nature through a chain of chemical reactions known as pyrolysis and radiolysis. This begins with the dissociation and ionization of molecular nitrogen ( N
2 ) and methane ( CH
4 ) by energetic particles and solar radiation. This is followed by the formation of ethylene, ethane, acetylene, hydrogen cyanide, and other small simple molecules and small positive ions. Further reactions form benzene and other organic molecules, and their polymerization leads to the formation of an aerosol of heavier molecules, which then condense and precipitate on the planetary surface below. [11] Tholins formed at low pressure tend to contain nitrogen atoms in the interior of their molecules, while tholins formed at high pressure are more likely to have nitrogen atoms located in terminal positions. [12] [13]

These atmospherically-derived substances are distinct from ice tholin II, which are formed instead by irradiation (radiolysis) of clathrates of water and organic compounds such as methane ( CH
4 ) or ethane ( C
2 Ҳ
6 ). [3] [14] The radiation-induced synthesis on ice are non-dependant on temperature. [3]

Some researchers have speculated that Earth may have been seeded by organic compounds early in its development by tholin-rich comets, providing the raw material necessary for life to develop [2] [3] (see Miller–Urey experiment for discussion related to this). Tholins do not exist naturally on present-day Earth due to the oxidizing properties of the free oxygen component of its atmosphere ever since the Great Oxygenation Event around 2.4 billion years ago. [15]

Laboratory experiments [16] suggest that tholins near large pools of liquid water that might persist for thousands of years could facilitate the formation of prebiotic chemistry to take place, [17] [4] and has implications on the origins of life on Earth and possibly other planets. [4] [15] Also, as particles in the atmosphere of an exoplanet, tholins affect the light scatter and act as a screen for protecting planetary surfaces from ultraviolet radiation, affecting habitability. [4] [18] Laboratory simulations found derived residues related to amino acids as well as urea, with important astrobiological implications. [15] [16] [19]

On Earth, a wide variety of soil bacteria are able to use laboratory-produced tholins as their sole source of carbon. Tholins could have been the first microbial food for heterotrophic microorganisms before autotrophy evolved. [20]

Sagan and Khare note the presence of tholins through multiple locations: "as a constituent of the Earth's primitive oceans and therefore relevant to the origin of life as a component of red aerosols in the atmospheres of the outer planets and Titan present in comets, carbonaceous chondrites asteroids, and pre-planetary solar nebulae and as a major constituent of the interstellar medium." [2] The surfaces of comets, centaurs, and many icy moons and Kuiper-belt objects in the outer Solar System are rich in deposits of tholins. [21]

Moons Edit

Titan Edit

Titan tholins are nitrogen-rich [22] [23] organic substances produced by the irradiation of the gaseous mixtures of nitrogen and methane found in the atmosphere and surface of Titan. Titan's atmosphere is about 97% nitrogen, 2.7±0.1% methane and the remaining trace amounts of other gases. [24] In the case of Titan, the haze and orange-red color of its atmosphere are both thought to be caused by the presence of tholins. [11]

Europa Edit

Colored regions on Jupiter's satellite Europa are thought to be tholins. [17] [25] [26] [27] The morphology of Europa's impact craters and ridges is suggestive of fluidized material welling up from the fractures where pyrolysis and radiolysis take place. In order to generate colored tholins on Europa there must be a source of materials (carbon, nitrogen, and water), and a source of energy to drive the reactions. Impurities in the water ice crust of Europa are presumed both to emerge from the interior as cryovolcanic events that resurface the body, and to accumulate from space as interplanetary dust. [17]

Rhea Edit

The extensive dark areas on the trailing hemisphere of Saturn's moon Rhea are thought to be deposited tholins. [14]

Triton Edit

Neptune's moon Triton is observed to have the reddish color characteristic of tholins. [22] Triton's atmosphere is mostly nitrogen, with trace amounts of methane and carbon monoxide. [28] [29]

Dwarf planets Edit

Таҳрири Плутон

Tholins occur on the dwarf planet Pluto [30] and are responsible for red colors [31] as well as the blue tint of the atmosphere of Pluto. [32] The reddish-brown cap of the north pole of Charon, the largest of five moons of Pluto, is thought to be composed of tholins, produced from methane, nitrogen and related gases released from the atmosphere of Pluto and transferred over about 19,000 km (12,000 mi) distance to the orbiting moon. [33] [34] [35]

Ceres Edit

Tholins were detected on the dwarf planet Ceres by the Dawn mission. [36] [37] Most of the planet's surface is extremely rich in carbon, with approximately 20% carbon by mass in its near surface. [38] [39] The carbon content is more than five times higher than in carbonaceous chondrite meteorites analyzed on Earth. [39]

Makemake Edit

Makemake exhibits methane, large amounts of ethane and tholins, as well as smaller amounts of ethylene, acetylene and high-mass alkanes may be present, most likely created by photolysis of methane by solar radiation. [40] [41] [42]

Kuiper belt objects and Centaurs Edit

The reddish color typical of tholins is characteristic of many Trans-Neptunian objects, including plutinos in the outer Solar System such as 28978 Ixion. [43] Spectral reflectances of Centaurs also suggest the presence of tholins on their surfaces. [44] [45] [46] The Уфуқҳои нав exploration of the classical Kuiper belt object 486958 Arrokoth revealed reddish color at its surface, suggestive of tholins. [8] [47]

Comets and asteroids Edit

Tholins were detected in situ by the Rosetta mission to comet 67P/Churyumov–Gerasimenko. [48] [49] Tholins are not typically characteristic of main-belt asteroids, but have been detected on the asteroid 24 Themis. [50] [51]

Tholins beyond the Solar System Edit

Tholins might have also been detected in the stellar system of the young star HR 4796A using the Near-Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS) aboard the Hubble Space Telescope. [52] The HR 4796 system is approximately 220 light years from Earth. [53]

Models show that even when far from UV radiation of a star, cosmic ray doses may be fully sufficient to convert carbon-containing ice grains entirely to complex organics in less than the lifetime of the typical interstellar cloud. [3]