Солнечный ветер
Солнечный ветер
Истечение вещества самой наружной оболочки атмосферы Солнца — солнечной короны именуется солнечным ветром. При имеющихся в солнечной короне больших температурах давление вышележащих слоев не может уравновесить газовое давление вещества короны, и потому она повсевременно расширяется в место. На теоретическом уровне это явление было предсказано южноамериканским физиком Е. Паркером, а экспериментально доказано с помощью устройств, установленных на русских галлактических аппаратах «Луна-2» и «Луна-3», которые и нашли потоки заряженных частиц в межпланетном пространстве. Но с того времени ученые узнали о солнечном ветре много нового.
Корона — это плазма, другими словами смесь заряженных частиц (ионов и электронов), которые в магнитном поле двигаются повдоль силовых линий. Известны два типа линий магнитного поля: «закрытые» и «открытые». Закрытые проходят через две точки фотосферы и смотрятся, как петли либо арки (их можно узреть в движении солнечных протуберанцев). Открытые же, начинаясь в одной точке фотосферы, растягиваются в межпланетное место. Области открытых полей — это те области, где корона может распространяться наружу в форме солнечного ветра. Потому что солнечный ветер представляет собой расширение жаркой короны, то и он состоит в главном из ионов и электронов. Рассредотачивание в нем ионов, в общем, соответствует рассредотачиванию частей на Солнце. Расширяется корона неравномерно во все стороны места, скорости ее расширения, либо скорости солнечного ветра, изменяются от 300 км/сек до 1 500 км/сек зависимо от процессов, происходящих на Солнце.
Изображение указывает взаимодействие магни-тосферы Земли с солнечным ветром. Магнитосфера — наружное магнитное поле Земли — под действием солнечного ветра растягивается в сторону, обратную Солнцу, на миллионы км. Некие частички солнечного ветра попадают в магнитосферу. Одни, по спирали приближаясь к магнитным полюсам, делают в атмосфере полярные сияния, в то время как другие захватываются магнитным полем в поясе Ван Аллена.
Последовательность изображений, изготовленная с помощью коронографа обсерватории SOНO, указывает большой выброс корональной массы, произошедший 7 апреля 1997 года: Коронограф — это устройство, позволяющее следить более слабенькую, солнечную атмосферу при блокированной яркости самого Солнца. Круг на изображениях указывает, где должно быть Солнце. На первом кадре — корона перед самым выбросом. Потом выброс преобразуется в «гало».
Источниками скоростного солнечного ветра являются коронарные дыры — области с низкой плотностью, возникающие над поверхностью там, где магнитное поле Солнца раскрывается в межпланетное место. Во время минимума солнечной активности корональные дыры обычно возникают над полюсами Солнца и протягиваются на очень огромные расстонния. Причину резвого солнечного ветра — корональные дыры — в первый раз нашла галлактическая станция Skylab, а Ulysses, вращавшийся вокруг Солнца с южного полюса, подтвердил существование резвого солнечного ветра от солнечных полюсов. Я понский галлактический аппарат Yohkoh следил истечение частиц солнечного ветра из короны, также получил рентгеновское изображение корональной дыры.
Солнечные извержении, нареченные корональным истечением массы (coronal mass ejection — СМЕ), связывают с разрывом закрытых линий магнитного поля над поверхностью Солнца. Зависимо от энергии, реализованной при извержении, солнечный ветер от СМЕ имеет или высочайшие, или низкие скорости. Частота возникновения CME синхронна с циклом солнечной активности. Умеренный солнечный ветер течет от корональных лучей — ярчайших, плотных структур. «Размеренная корона» меж дырами и лучами также может проводить неспешные потоки солнечного вещества.
Динамические характеристики солнечного ветра очень плотно сплетены с короной и ее магнитным полем. 3начительная часть солнечного магнитного поля, вытягиваясь, увлекается уносящимся от Солнца ветром. Он же дует во все стороны, наполняя заряженными частичками все околосолнечное место, всю нашу планетную систему, создавая межпланетное магнитное поле, поддерживаемое за счет ветра.
Солнечный ветер оказывает приметное воздействие на все планетки, он, подобно конвейерной ленте переносит последствия событий, происходящих на солнечной поверхности, в межпланетное место. Когда он сталкивается с удаленным небесным телом, то вызывает в пространстве вокруг него изменении электронных параметров, что может оказывать значимые воздействия на атмосферу планет, и в особенности на их собственное магнитное поле, в тот случае, если оно есть.
Поток солнечного ветра настигает и нашу умиротворенно передвигающуюся по собственной околосолнечной орбите планетку. Но его встречает и перекрывает оболочка 3емли, именуемая магнитосферой. Обтекая магнитосферу, солнечный ветер делает ее похожей на бутылку, «дно» которой обращенно к Солнцу. Узенькое же «горлышко» этой бутылки называется хвостом магнитосферы. Вопрос о том, как далековато в место уходит этот хвост и открыта либо закрыта «магнитная бутылка» (замыкаются ли на ночной стороне геомагнитные силовые полосы либо происходит их перезамыкание с силовыми линиями межпланетного магнитного поля), длительное время оставался дискуссионным. Вообщем же, мысль магнитного перезамыкания для разъяснения процессов, позволивших сгустку частиц солнечного вещества втекать в магнитосферу, была выдвинута более 40 годов назад. Но только совершенно не так давно, используя галлактический аппарат WIND, исследователи смогли сделать редчайшие прямые наблюдения магнитного перезамыкания, которое позволяет магнитному полю Солнца, проводимому солнечным ветром, связываться с магнитным полем Земли, пропуская при всем этом плазму и энергию от Солнца в земное место, что вызывает полярные сияния и магнитные бури.
Прошлые исследования фиксировали в главном последствия перезамыкания — поток плазмы и энергии в направлении к Земле либо от нее, в то время как сам процесс в действии был неуловим. А ведь перезамыкание — один из базовых физических процессов во Вселенной. На Солнце он, по всей видимости, играет основополагающую роль в развитии солнечных вспышек и истечении корональных масс. И единственное мecто, где можно следить этот процесс конкретно, — это земная магнитосфера. Ее глобальную картину показал галлактический аппарат IMAGE, регистрировавший конфигурации солнечного ветра, а другой летательный аппарат — АСЕ — определяет его интенсивность и предупреждает о времени усиления его порывов и «штормов», способных вызывать перегрузки в электронных сетях, нарушение спутниковой связи и представляющих потенциальную опасность для астронавтов.