Солнечный ветер
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Солнечный ветер — поток ионизированных частиц (в основном гелиево–водородной плазмы), истекающий из солнечной короны со скоростью 300–1200 км/с в окружающее космическое пространство.
В отношении других звёзд употребляется термин звёздный ветер, так что по отношению к солнечному ветру можно сказать «звёздный ветер Солнца».
Содержание |
[править] Характеристики
Из-за солнечного ветра Солнце теряет ежесекундно около одного миллиона тонн вещества. Солнечный ветер состоит в основном из электронов, протонов и ядер гелия (альфа-частиц); ядра других элементов и неионизированных частиц (электрически нейтральных) содержатся в очень незначительном количестве.
Хотя солнечный ветер исходит из внешнего слоя Солнца, он не отражает реального состава элементов в этом слое, так как в результате процессов дифференциации содержание некоторых элементов увеличивается, а некоторых — уменьшается (FIP-эффект).
Интенсивность солнечного ветра зависит от изменений солнечной активности и его источников. 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 и спорадические высокоскоростные (до 1200 км/с) кратковременные[1] потоки.
| Параметр | Средняя величина | Медленный солнечный ветер | Быстрый солнечный ветер |
|---|---|---|---|
| Плотность n, см-3 | 8,7 | 11,9 | 3,9 |
| Скорость V, км/с | 468 | 327 | 702 |
| nV , см-2 · с-1 | 3,8·108 | 3,9·108 | 2,7·108 |
| Темп. протонов Tp, К | 7·104 | 3,4·104 | 2,3·105 |
| Темп. электронов Te, К | 1,4·105 | 1,3·105 | 1,0·105 |
| Te / Tp | 1,9 | 4,4 | 0,45 |
[править] Медленный солнечный ветер
Медленный солнечный ветер порождается «спокойной» частью солнечной короны при её газодинамическом расширении: при температуре короны около 2 × 106 К корона не может находится в условиях гидростатического равновесия, и это расширение при имеющихся граничных условиях 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 генерацией интенсивных магнитозвуковых волн; в свою очередь при распространении в направлении уменьшения плотности солнечной атмосферы звуковые волны трансформируются в ударные; ударные волны эффективно поглощаются веществом короны и разогревают её до температуры 1 — 3 × 106 К.
[править] Быстрый солнечный ветер
Потоки рекуррентного быстрого солнечного ветра испускаются Солнцем в течение нескольких месяцев, и имеют период повторяемости при наблюдениях с Земли в 27 суток (период вращения Солнца). Эти потоки ассоциированы с корональными дырами — областями короны с относительно низкой температурой (примерно 0,8 × 106 К), пониженной плотностью плазмы (всего четверть плотности спокойных областей короны) и радиальным по отношению к Солнцу магнитным полем.
[править] Высокоскоростные потоки
Спорадические потоки при движении в пространстве, заполненном плазмой медленного солнечного ветра уплотняют плазму перед своим фронтом, образуя движущуюся вместе с ним ударную волну. Ранее предполагалось, что такие потоки вызываются солнечными вспышками, однако в настоящее время (2005 г.) 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 одними и теми же активными областями на Солнце и между ними существует статистическая зависимость.
[править] Феномены, порождаемые солнечным ветром
Солнечный ветер образует гелиосферу, благодаря чему препятствует проникновению межзвёздного газа в Солнечную систему.
Солнечный ветер порождает на планетах Солнечной системы, обладающих магнитным полем, такие явления, как полярные сияния и радиационные пояса планет.
[править] 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 надуваться солнечным ветром; в действительности давление солнечного света в несколько тысяч раз превышает давление солнечного ветра. Хвосты комет, всегда направленные в противоположную сторону от Солнца, также образуются за счёт давления света, а не за счёт солнечного ветра.
[править] История исследований
Теория солнечного ветра в её современном виде была сформулирована Ю. Паркером в 1957 году при анализе условия равновесия вещества короны.
[править] См. также
[править] Литература
- Физика космоса. Маленькая энциклопедия, М.: Советская Энциклопедия, 1986
- Паркер Е.Н. Динамические процессы в межпланетной среде / Пер. с англ. М.: Мир, 1965
- Пудовкин М.И. Солнечный ветер// Соросовский образовательный журнал, 1996, No 12, с. 87–94.
- Хундхаузен А. Расширение короны и солнечный ветер / Пер. с англ. М.: Мир, 1976
[править] Примечания
- ↑ Время прохождения мимо Земли ~ 1–2 дня.
