Солнечный ветер

Возникновение ударных волн при воздействии солнечного ветра на межзвездную среду.

Солнечный ветер - поток ионизированных частиц (в основном гелио - водородной плазмы), который выделяется из солнечной короны со скоростью 300-1200 км / с в окружающее пространство во всех направлениях. Движение этих частиц искажает магнитное поле Солнца, Земли и галактики и галактический ветер. Вместе магнитное поле Солнца замедляет солнечный ветер, уменьшая его дальность.

Солнечный ветер является звездным ветром Солнца.

1. Характеристики

У Земли скорость солнечного ветра колеблется от 200 до 889 км / с, а средняя составляет 450 км / с. Он выносит из Солнца материи в темпами 10 ⁹ кг / с.
Количественный состав ионов в солнечном ветре такой же, как в солнечной короне. Солнечный ветер состоит в основном из электронов, протонов и ядер гелия ( альфа-частиц) ядра других элементов и неионизированной частиц (электронейтральных) содержатся в очень незначительном количестве.
Хотя солнечный ветер исходит из внутреннего слоя Солнца, он не отражает истинного состава элементов в этом слое, поскольку в результате процессов дифференциации содержание некоторых элементов увеличивается, а некоторые - уменьшается (FIP-эффект).
Интенсивность солнечного ветра зависит от его источников и изменений солнечной активности. В зависимости от скорости потоки солнечного ветра делятся на два класса: медленные (примерно 300-400 км / с около орбиты Земли) и быстрые (600-700 км / с около орбиты Земли). Существуют еще спорадические высокоскоростные (до 1200 км / с) кратковременные потоки.

1.1. Медленный солнечный ветер

Медленный солнечный ветер порождается "спокойной" части солнечной короны при ее газодинамическом расширении: при температуре короны ок. 2 10 ⁶ К корона не может находиться в условиях гидростатического равновесия, и это расширение при данных граничных условий должно приводить к разгону коронального вещества до сверхзвуковых скоростей. Нагрев солнечной короны до таких температур происходит вследствие конвективной природы теплопереноса в фотосфере солнца: развитие конвективной турбулентности в плазме сопровождается образованием интенсивных магнитозвукових волн; в свою очередь при распространении в направлении уменьшения плотности солнечной атмосферы звуковые волны превращаются в ударные; ударные волны эффективно поглощаются веществом короны и нагревают ее до температуры 1 - 3 10 ⁶ К .

1.2. Быстрый солнечный ветер

Потоки рекуррентного быстрого солнечного ветра испускаемых Солнцем в течение нескольких месяцев и имеют период повторяемости при наблюдении с Земли в 27 дней (период вращения Солнца). Эти потоки ассоциированы с корональными дырами - областями короны с относительно низкой температурой (примерно 0,8 х 10 ⁶ К ), пониженной плотностью плазмы (всего четверть плотности спокойных областей короны) и радиальным относительно Солнца магнитным полем.

1.3. Высокоскоростные потоки

Спорадические потоки при движении в пространстве, заполненном плазмой медленного солнечного ветра, уплотняют плазму перед своим фронтом, образуя ударную волну, которая движется вместе с ним. Ранее предполагалось, что такие потоки вызываются солнечными вспышками, однако на сегодня считается, что спорадические высокоскоростные потоки в солнечном ветре обусловлены корональными выбросами. Вместе с тем следует отметить, что и солнечные вспышки, и корональные выбросы связаны с теми самыми активными областями на Солнце и между ними существует статистическая зависимость.

2. Дальность ветра

Под влиянием галактического ветра частицы солнечного ветра замедляются до передзвукових скоростей. Район, где это происходит, называется конечным шоком. Далее простирается плащ Солнечной системы, а еще дальше - гелиопауза. По гелиопаузою давление галактического ветра превышает давление солнечного ветра, и в этом районе воздействие солнечного ветра исчезает.

3. Феномены, порожденные солнечным ветром

Солнечный ветер образует гелиосферу, благодаря чему препятствует проникновению межзвездного газа в Солнечную систему.
Солнечный ветер порождает на планетах Солнечной системы, имеющих магнитное поле, такие явления, как полярные сияния и радиационные пояса планет.

4. Солнечный ветер и давление света

Часто люди путают солнечный ветер с эффектом давления солнечного света. Отчасти это связано с проектами использования солнечных парусов : кажется естественным, что солнечный парус должен надиматися солнечным ветром в действительности давление солнечного света в несколько тысяч раз превышает давление солнечного ветра. Хвосты комет, всегда направлены в противоположную сторону от Солнца, также образуются за счет давления света, а не за счет солнечного ветра.

5. История исследований

Теория солнечного ветра в ее современном виде была сформулирована Ю. Паркером в 1957 году при анализе условий равновесия вещества короны
Существование этого ветра впервые было экспериментально подтверждено лишь в 1959 году во время полета советского аппарата "Луна-1" и в 1962 году во время полета американского космического зонда "Маринер-2" в Венеры.

См.. также

• Интербол (космический проект) - международный научный проект изучения взаимодействия магнитосферы Земли с солнечным ветром.
• Звездный ветер
• Галактический ветер

Источники

• Солнечный ветер с русской Википедии (7 января, 2007)
• Wiatr słoneczny с польской Википедии (7 января, 2007)