Что такое солнечный ветер — Solar Wind

Что собой представляет солнечный ветер

Солнечный ветер — это плазменное излучение протонов, электронов и других частиц, исходящих от Солнца. Многие из этих частиц были «выдернуты» из элементов, находящихся внутри Солнца — водорода и гелия.

Солнечные ветры возникают из-за того, что чрезмерное тепло Солнца нагревает электроны, протоны и ядра до экстремальных температур и при этом возбуждает частицы так, что они получают достаточно энергии, чтобы преодолеть гравитационное притяжение Солнца.

Этот поток постоянно меняется по скорости, плотности и температуре. Наиболее резкое различие в этих трех параметрах происходит, когда солнечный ветер выходит из корональной оболочки в виде выброса корональной массы. Этот исходящий поток, можно рассматривать как устойчивый высокоскоростной поток солнечного ветра, поскольку выброс корональной массы больше похож на огромное, быстро движущееся облако солнечной плазмы.

Какова скорость солнечного ветра?

Скорость солнечного ветра — важный фактор. Солнечный ветер излучается от Солнца во все стороны. Скорость, с которой он излучается, различается в зависимости от того, где возникли частицы. Средняя скорость ветра, излучаемого с поверхности Солнца, составляет приблизительно 300-400 километров в секунду. Корональные дыры, большие области на поверхности Солнца, которые холоднее, чем окружающие районы, выбрасывают эти частицы со скоростью до 800 километров в секунду.

Причина вышеупомянутых различий парадоксальна. Солнечные ветры на самом деле излучаются быстрее из более холодных частей Солнца, чем из более горячих. Это потому, что сила магнитного поля Солнца над этими зонами ниже, чем магнитное поле над окружающими более горячими областями. Заряженные частицы, излучаемые из более прохладных областей, имеют меньшее сопротивление, чтобы преодолеть их на пути к солнечной системе.

Частицы с более высокой скоростью сильнее воздействуют на магнитосферу Земли и имеют больше шансов вызвать возмущенные геомагнитные условия, поскольку они сжимают магнитосферу. Скорость солнечного ветра у Земли обычно составляет около 300 км / сек, но увеличивается, когда прибывает высокоскоростной поток корональной дыры или выброс корональной массы. Во время удара коронального выброса массы, скорость солнечного ветра может внезапно подскочить до 500 или даже более 1000 км / сек.. Для низких средних широт требуется приличная скорость и желательны значения выше 700 км / сек.. Однако, это не золотое правило, и сильная геомагнитная буря также может происходить при более низких скоростях, если значения межпланетного магнитного поля благоприятны для улучшенных геомагнитных условий.

Куда распространяются потоки солнечного ветра?

Солнечный ветер распространяется во всех направлениях. Давление солнечного ветра создает щит или пузырь, называемый гелиосферой. Когда солнечный ветер начинает взаимодействовать с межгалактической средой, он теряет скорость и давление. Когда скорость солнечного ветра уменьшается до дозвуковой, это называется конечным ударом. Эта область называется гелиопаузой и является концом гелиосферы. Все планеты Солнечной системы и многие объекты пояса Койпера находятся внутри гелиосферы, а облако Оорта находится вне ее.

Как солнечный ветер влияет на Землю и другие планеты солнечной системы

Распространяясь во все стороны, влияние солнечного ветра воздействует на все планеты Солнечной системы. На Меркурий влияние его наиболее сильное. У Меркурия нет атмосферы, а есть экзосфера, состоящая в основном из частиц солнечного ветра. Если бы люди ступили на Меркурий без надежной внешней защиты, они бы быстро умерли от радиации.

Точно так же солнечный ветер сделал бы Землю непригодной для жизни, если бы на Земле не было активного магнитного поля. Магнитное поле Земли образует защитный барьер, отводя большую часть частиц излучения солнечного ветра. Небольшой процент этих частиц переносится в полярные регионы Земли магнитными полями. Частицы солнечного ветра сталкиваются там с атомами азота и кислорода, составляющими атмосферу Земли, придавая им энергию, которую они медленно выделяют в виде света. Когда эти частицы взаимодействуют с элементами атмосферы Земли, они создают красивое световое излучение, известное как полярное сияние.

Большинство других планет Солнечной системы испытывают то же явление. Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун имеют полярное сияние на своих магнитных полюсах. Некоторые из этих полярных сияний, возможно, увидеть с Земли, но лучше всего они будут видны в ультрафиолетовой части светового спектра. Некоторые луны с атмосферой и активным магнитным полем, такие как Тритон Нептуна, также могут иметь небольшие полярные сияния, вызванные взаимодействием с солнечным ветром.

Опасность и вред солнечного ветра для человека

Солнечный ветер и переносимые им заряженные частицы могут влиять на спутники Земли и глобальные системы позиционирования (GPS). Мощные всплески могут повредить и электронную аппаратуру, находящуюся на Земле.

У людей, страдающих сердечно-сосудистыми заболеваниями и повышенным артериальным давлением во время пиков магнитных бурь, вызванных солнечными вихрями, ухудшается самочувствие, могущее привести к летальному исходу.

Плотность солнечного ветра

Этот параметр показывает нам, насколько плотен солнечный ветер. Чем больше частиц в солнечном ветре, тем больше у нас шансов на полярное сияние, поскольку все больше частиц сталкивается с магнитосферой Земли. На графиках на нашем сайте используется масштаб частиц на кубический сантиметр или п / см³. Значение выше 20 п / см³ — хорошее начало для сильной геомагнитной бури, но это не гарантия того, что мы увидим какое-либо полярное сияние, поскольку скорость солнечного ветра и параметры межпланетного магнитного поля также должны быть благоприятными.

Звездный ветер

Более подходящим названием для этого явления природы солнечный ветер, будет звездный ветер, так как многие другие звезды за пределами нашей солнечной системы излучают свои собственные «солнечные ветры». В зависимости от фазы звезды и типа звезды звездный ветер может содержать ионы более тяжелых элементов, таких как кислород и железо.

Изучение солнечного ветра

Серьезное изучение солнечного ветра идет с 1950-х годов, но, несмотря на его обширное воздействие на Землю, космические спутники и космонавтов, находящихся на них, ученые до сих пор достоверно не знают, как он развивается и почему иногда бывает спокойным, а иногда вырывается из солнечной короны вихрями, со всей силой обрушивающимися на Землю. Несколько миссий специальных спутников, запущенных к Солнцу за последние несколько десятилетий пытались объяснить эту загадку.

Факты о солнечном ветре

• • Средняя скорость солнечного ветра, излучаемого Солнцем, составляет 400 км / с.
• • Давление, создаваемое солнечным ветром, создает гелиосферу, которая простирается до Плутона и пояса Койпера.
• • Гелиосфера заканчивается, когда скорость солнечного ветра становится дозвуковой, и это явление называется завершающим ударом — гелиопаузой.
• • Магнитное поле Земли действует как щит от солнечного ветра, защищая жизнь на Земле.
• • Некоторые частицы солнечного ветра направляются в полярные регионы Земли и вызывают полярные сияния в атмосфере Земли.

Солнечный ветер видео

Видео взято с канала https://www.youtube.com/watch?v=aHgQZEG99LM