Сунчев ветар
Из Википедија
Сунчев ветар је струја наелектрисаних честица (плазма), коју избацује горња атмосфера Сунца. Састоји се од високоенергетских електрона или протона енергије око keV. Честице успеју да деломично побегну из сунчева гравитационог поља због високе темпаратуре короне и енергетскога добитка једним процесом, који још увек није јасан.
Многи феномени су повезани са сунчевим ветром, а то су геомагнетна олуја, поларна светлост, ауроре и репови комета, које су увек супротно од Сунца. Сунце избаци милион тона материјала у секунди у виду Сунчева ветра.
Садржај |
[уреди] Историја
Норвешки истраживач Кристијан Биркеланд је 1916. први предвидео постојање сунчева ветра. Претпоставио је да су сунчеве зраке и позитивнога и негативнога наелектрисања. Фредерик Линдеман је 1919. претпоставио да са Сунца долазе протони и електрони. Тридесетих година 20. века научници су претпоставили да Сунчева корона има темпаратуру од неколико милиона степени. Британски математичар Сидни Чапман је педесетих израчунао својства гаса на таквој темпаратури и дошао је до тохга да мора бити такав проводник да се топлина мора протегнути у простору још даље од Земље. Немачки научник Лудвиг Бирман се такође педесетих заинтересовао за чињеницу да комета увек има реп супротно од Сунца. Бирман је закључио да Сунце емитује сталну струју честица, која потискује кометин реп.
Еуген Паркер је 1958. тај феномен прозвао "сунчев ветар". Паркер је показао да иако је сунчева корона јако привучена сунчевом гравитацијом, да је она тако добар проводник да је још увек врућа на великим удаљеностима. Пошто гравитација опада са удаљеношћу од Сунца, вањска коронарна атмосфера надзвучном брзином бежи у међузвездани простор. Паркер је послао свој рад у Астрофизикал Џернал, али двоје рецензената су му одбили рад. Рад је ипак прихватио Чандрасекар (добитник Нобелове награде за физику 1983.).
Совјетски сателит Луна 1. је јануара 1959. први пут мерио јачину сунчева ветра. Користили су сцинтилационе бројаче и гасне јонизационе детекторе. Мерење су три године касније поновили Американци користећи Маринер 2. Паркерова теорија није могла објаснити убрзање брзог ветра. Прву нумеричку симулацију соларног ветра у сунчевој корони користећи магнетохидродинамичке једначине извели су Пнеуман и Кноп 1971.
Касних деведесетих ултраљубичасти коронални спектрометар, који се налазио на СОХО (Соларној и хелиографској опсерваториј) свемирском броду омогућио је да се види да је подручје убрзања Сунчева ветра у поларним подручјима Сунца и нађено је да је убрзање много јаче од онога које би се очекивало само од топлинског ефекта. Паркеров модел је предвиђао да се бег Сунчева ветра дешава на 4 сунчева радијуса, али мерења показују да се дешава на 1 сунчевом радијусу изнад фотосфере. То говори да постоји додатни механизам убрзања сунчева ветра.
[уреди] Својства
[уреди] Састав
У хелиосфери састав сунчева ветра је идентичан саставу короне. То је плазма, која је 95% јонизовани водоник, 4% двострујо јонизовани хелијум и мање од 0,5% других јона. Састав сунчева ветра варира и вероватно овиси о физици короне. Прва детаљна анализа је изведена на Месецу. Соларни ветар је прикупљен специјално припремљеним металним фолијама и допремљен на Земљу на анализу.
[уреди] Брзина и губитак масе
Близу Земље брзина соларног ветра је од 200 до 889 км у секунди. Просечна брзина је 450 километара у секунди. Сунце губи око милион тона материјала у секунди у виду сунчева ветра. Фузијом Сунце губи око 4,5 пута више масе у секунди.
[уреди] Међупланетарно магнетно поље
Пошто је соларни ветар плазма има карактеристике плазме, а не гаса. Јако је проводљив, тако да носи силнице Сунчева магнетнога поља са собом. Динамички притисак ветра доминира над магнетним притиском у већини сунчева сустава, тако да магнетно поље твори спиралу. Сунце има различиту поларизацију магнетног поља зависно у којој фази Соларног циклуса се налази. Сунчев ветар некад има спиралу унутар, а некад спиралу према ван. То се смењује сваких око 11 година.
Плазма у међупланетарном простору је одговорна да је јачину сунчева магнетнога поља око 100 пута јаче него кад не би било сунчева ветра. Сателитска осматрања показују да је утицај Сунчева магнетног поља на земљу око 10-9 тесла.
[уреди] Брзи и спори сунчев ветар
Ван еклипсе Сунчев ветар је сталан и брз са брзинама 600 до 800 километара у секунди. Тај ветар потиче из сунчевих короналних рупа. У равни еклипсе ветар је спорији и често променљив са брзинама од 200 до 600 киломеатара у секунди, а дневно флуктуира и два или више пута.
[уреди] Променљивост , сунчане олује и геомагнетне олује
Сунчев ветар је одговоран за облик земљине магнетосфере и такво магнетно поље снажно утиче на прилике на Земљи. Ниво јонизације и радио сметњи могу да се појачају и сто до хиљаду пута. Понекад и на брзи и на спори сунчев ветра снажно делују велики брзи пламенови плазме звани међупланетарно коронално избацивање масе. То се дешава током великог ослобађања магнетне енергије на Сунцу, Ти ефекти се називају и сунчане олује. Код таквих сунчевих олуја велики пламенова плазме долазе до Земље и
- привремено деформишу Земљино магнетно поље, тако да
- мењају смер компаса
- изазивају велике електричне струје унутар саме Земље.
Такав ефекат се назива геомагнетна олуја. Понекад се у таквим условима јављају поларна светлост и ауроре. Кретање наелектрисаних честица из сунчевог ветра које се крећу дуж линија магнетног поља и у близини полова улазе у атмосферу изазивају електрична пражњења у високим слојевима која се зову "поларна светлост" и виде се као светлеће завесе, играјућа светлост, светлуцање неба веома видљив током поларних ноћи.
[уреди] Референце
[уреди] Литература
- http://news.nationalgeographic.com/news/2003/08/0827_030827_kyotoprizeparker.html
- Grünwaldt H et al. (1997) Venus tail ray observation near Earth. Geophysical Research Letters 24(10):163-1166 GS
