Сонячний вітер є безперервним потоком частинок. Цікаві факти про сонячний вітер (15 фото). Про зміну параметрів сонячного вітру з відстанню від сонця

Атмосфера Сонця на 90% складається із водню. Найвіддаленіша від поверхні її частина називається короною Сонця, вона чітко видно при повних сонячних затемненнях. Температура корони досягає 1,5-2 млн. до, і газ корони повністю іонізований. За такої температури плазми теплова швидкість протонів близько 100 км/с, а електронів - кілька тисяч кілометрів на секунду. Для подолання сонячного тяжіння достатньо початкова швидкість 618 км/с, друга космічна швидкість Сонця. Тому постійно відбувається витік плазми із сонячної корони до космосу. Цей потік протонів та електронів і називається сонячним вітром.

Подолавши тяжіння Сонця, частки сонячного вітру летять прямими траєкторіями. Швидкість кожної частки з видаленням майже не змінюється, але буває різною. Ця швидкість залежить головним чином стану сонячної поверхні, від «погоди» на Сонце. У середньому вона дорівнює v 470 км/с. Відстань до Землі сонячний вітер проходить за 3-4 доби. При цьому щільність частинок у ньому зменшується пропорційно квадрату відстані до Сонця. На відстані, що дорівнює радіусу земної орбіти, в 1 см 3 в середньому знаходиться 4 протона і 4 електрони.

Сонячний вітер зменшує масу нашої зірки – Сонця – на 10 9 кг на секунду. Хоча це число за земними масштабами і здається великим, реально воно мало: спад сонячної маси може бути помічений лише за часи, що в тисячі разів перевищують сучасний вік Сонця, що дорівнює приблизно 5 млрд. років.

Цікава та незвична взаємодія сонячного вітру з магнітним полем. Відомо, що заряджені частинки зазвичай рухаються в магнітному полі Н по колу або гвинтових лініях. Це вірно, однак, тільки коли магнітне поле є досить сильним. Точніше кажучи, для руху заряджених частинок по колу потрібно, щоб щільність енергії магнітного поля H 2 /8π була більшою, ніж щільність кінетичної енергіїплазми, що рухається ρv 2 /2. У сонячному вітрі ситуація обернена: магнітне поле слабке. Тому заряджені частинки рухаються прямим, а магнітне полі у своїй який завжди, воно переміщається разом із потоком частинок, хіба що відноситься цим потоком на периферію Сонячної системи. Напрям магнітного поля у всьому міжпланетному просторі залишається таким, яким воно було на поверхні Сонця в момент виходу плазми сонячного вітру.

Магнітне поле при обході вздовж екватора Сонця, як правило, змінює свій напрямок 4 рази. Сонце обертається: точки на екваторі здійснюють оберт за Т = 27 діб. Тому міжпланетне магнітне поле спрямоване спіралями (див. рис.), а вся картина цього малюнка обертається слідом за обертанням сонячної поверхні. Кут повороту Сонця змінюється як φ = 2π/Т. Відстань від Сонця зростає зі швидкістю сонячного вітру: г = vt. Звідси рівняння спіралей на рис. має вигляд: φ = 2πr/vT. На відстані земної орбіти (r = 1,5 10 11 м) кут нахилу магнітного поля до радіуса-вектора становить, як легко перевірити, 50 °. У середньому такий кут і вимірюється космічними кораблями, але зовсім близько від Землі. Поблизу планет магнітне поле влаштоване інакше (див. Магнітосфера).

Оскільки спалахи та інші процеси, пов'язані з виділенням енергій, відбуваються на поверхні Сонця постійно, астрономи дійшли висновку, що наше світило оточене хмарою заряджених частинок високих енергій, що розлітаються в усіх напрямках. Це сонячний вітер.

Сонячний вітер постійно «обдуває» верхні шари земної атмосфериіз швидкістю близько 400 км/сек. Він складається із повністю іонізованих атомів водню; у кожному кубічному сантиметрі сонячного вітру в середньому міститься близько 5 протонів і стільки ж електронів. Природно, що заряджені частинки сонячного вітру, наближаючись до Землі, вступають у взаємодію Космосу з її магнітним полем. Навколишнє Землю простір, у якому магнітне поле проявляється, астрономи та геофізики називають магнітосферою. Вісь магнітосфери нахилена до осі обертання Землі на 115°. Магнітосфера вловлює що надходять із космічних глибин електрично заряджені частинки. Спіймані вони рухаються спіралями вздовж магнітних ліній, утворюючи навколо земної кулі так звані радіаційні пояси – зовнішній і внутрішній. Внутрішній радіаційний пояс розташований на висотах, що не перевищують 12 тис. км; зовнішній тягнеться приблизно до 57 тис. км.

При наближенні до Землі сонячний вітер тисне на магнітосферу, стискаючи її звернену до Сонця область і розтягуючи протилежну область в гігантський хвіст, що перевищує орбіту Місяця.

Коли Сонце спокійно, тобто на ньому мало плям і спалахів, сонячний вітер, зіштовхуючись із навітряною стороною магнітосфери, стискає її до розмірів близько восьми земних радіусів (радіус Землі дорівнює 6371 км). У такі періоди магнітосфера та товща атмосфери захищають нас від безпосереднього впливу сонячного вітру. Лише в областях високих географічних широт(тобто поблизу Північного та Південного полюсів, за полярним колом) частки сонячного вітру мають можливість проникати у верхні шари земної атмосфери. При цьому вони викликають її іонізацію, що проявляється у вигляді полярних сяйв - світіння верхніх, дуже розріджених атмосферних шарів, що відбуваються на висоті від 80 до 1000 км. Полярні сяйва небезпідставно вважаються одним із найкрасивіших, найбарвистіших світлових явищ у природі.

Але зовсім інша картина виникає в періоди максимуму сонячної активностіколи сонячний вітер різко посилюється. Енергія частинок, що виникають при сонячних спалахах, настільки велика (нерідко вона перевищує 15 000 ГеВ), що сонячний вітер досягає ураганної сили і швидкостей понад 1500 км/сек. Наблизившись до Землі, він часто проривається крізь магнітосферу, долає радіаційні пояси і буквально обрушується на нашу планету, випускаючи випромінювання та гарячі іонізовані гази, які бомбардують Землю та виявляються навіть у екватора! Але особливо багато частинки сонячного вітру бомбардують полярні області Землі, посилюючи полярні сяйваі так спотворюючи магнітне поле, що стрілки компасів буквально «божеволіють». Виникає так звана магнітна буря.

Однак з практичної точки зору в наші дні набагато важливішим є той факт, що сонячні спалахизмінюють властивості області верхньої атмосфери, в якій за звичайних умов велика концентрація електричних зарядіву формі іонів (ця область називається іоносферою). Магнітна буря породжує бурю іоносферну – щільність іонізованих частинок в іоносфері безладно змінюється, що призводить до порушення роботи радіоапаратури та взагалі всіх приладів, які пов'язані з використанням іоносфери.

Постійний радіальний потік плазми сон. корони в міжпланетне вир-во. Потік енергії, що з надр Сонця, нагріває плазму корони до 1,5- 2 млн. до. пост. нагрівання не врівноважується втратою енергії рахунок випромінювання, т. до. щільність корони мала. Надмірну енергію означає. ступеня забирають ч-ци С. в. (= 1027-1029 ерг/с). Корона, тобто не знаходиться в гідростатич. рівновазі, вона безперервно розширюється. За складом С. ст. не відрізняється від плазми корони (С. ст містить гл. обр. протони, ел-ни, трохи ядер гелію, іонів кисню, кремнію, сірки, заліза). У підстави корони (в 10 тис. км від фотосфери Сонця) ч-ци мають радіальну швидкість близько сотень м/с, з відривом дек. сон. радіусів вона досягає швидкості звуку в плазмі (100 -150 км/с), біля орбіти Землі швидкість протонів становить 300-750 км/с, які просторів. концентрація - від дек. ч-ц до дек. десятків ч-ц на 1 см3. За допомогою міжпланетних косм. станцій встановлено, що до орбіти Сатурна щільність потоку ч-цС. ст. спадає за законом (r0/r)2, де r - відстань від Сонця, r0 - вихідний рівень. С. ст. забирає із собою петлі силових ліній сон. магн. поля, які утворюють міжпланетне магн. поле. Поєднання радіального руху ч-ц С. в. із обертанням Сонця надає цим лініям форму спіралей. Великомасштабна структура магн. поля на околицях Сонця має вигляд секторів, в яких брало поле спрямоване від Сонця або до нього. Розмір порожнини, зайнятої С. ст, точно не відомий (радіус її, мабуть, не менше 100 а. е.). Біля меж цієї порожнини динамічний. тиск С. в. має врівноважуватись тиском міжзоряного газу, галактич. магн. поля та галактич. косм. променів. На околицях Землі зіткнення потоку ч-ц З. в. з геомагн. полем породжує стаціонарну ударну хвилю перед земною магнітосферою (з боку Сонця, рис.).

Вплив сонячного вітру з магнітосферою Землі: 1 - силові лінії магн. поля Сонця; 2 – ударна хвиля; 3 – магнітосфера Землі; 4 – межа магнітосфери; 5 – орбіта Землі; 6 - траєкторія ч-ци сонячного вітру. С. ст. як би обтікає магнітосферу, обмежуючи її протяжність у пр-ві. Зміни інтенсивності С. ст, пов'язані зі спалахами на Сонці, явл. осн. причиною збурень геомагн. поля та магнітосфери (магн. бур). За рік Сонце втрачає із С. ст. =2X10-14 частина своєї маси Mсон. Природно вважати, що закінчення в-ва, подібне до С. в., Існує і в ін. зірок (). Він повинен бути особливо інтенсивним у масивних зірок (з масою = дек. дес. Mсон) і з високою температурою поверхні (= 30-50 тис. К) і у зірок з протяжною атмосферою (червоних гігантів), т. к. в У першому випадку ч-ци сильно розвиненої зоряної корони мають досить високу енергію, щоб подолати тяжіння зірки, тоді як у другому - низька параболич. швидкість (швидкість вислизання; (див. КОСМІЧНІ ШВИДКОСТІ)). Значить. втрати маси зі зоряним вітром (= 10-6 Мсолн/рік і більше) можуть суттєво впливати на еволюцію зірок. У свою чергу, зірковий вітер створює в міжзоряному середовищі гарячого газу - джерела рентг. випромінювання.


Безперервний потік плазми сонячного походження, що поширюється приблизно радіально від Сонця і заповнює Сонячну систему геліоцентрич. відстаней R ~ 100 а. е. С. в. утворюється пригазодинамічні. розширення сонячної корони (див. Сонце) у міжпланетний простір. При високих темп-pax, які існують в сонячній короні (1,5 * 10 9 К), тиск вищележачих шарів не може врівноважити газовий тиск речовина корони, і корона розширюється.

Перші свідчення існування пост. потоку плазми від Сонця отриманіЛ. Бірманом (L. Biermann) у 1950-х pp. з аналізу сил, що діють на плазмові хвости комет. У 1957 Ю. Паркер (Е. Parker), аналізуючи умови рівноваги речовини корони, показав, що корона не може перебувати в умовах гідростатич. 1959. Існування пост. закінчення плазми із Сонця було доведено в результаті багатомісячних вимірювань на амер. косміч. апараті у 1962.

Порівн. характеристики С. в. наведено у табл. 1. Потоки С. в. можна розділити на два класи: повільні - зі швидкістю 300 км/сек і швидкі - зі швидкістю 600-700 км/сек. Швидкі потоки виходять з областей сонячної корони, де структура магн. поля близька до радіальної. корональними дірками. Повільні потокиС. в. пов'язані, мабуть, з областями корони, в яких брало є значить, Табл. 1. - Середні характеристики сонячного вітру на орбіті Землі

Швидкість

Концентрація протонів

Температура протонів

Температура електронів

Напруженість магнітного поля

Щільність потоку пітонів.

2,4*10 8 см -2 *c -1

Щільність потоку кінетичної енергії

0,3 ерг*см -2 *з -1

Табл. 2.- Відносний хімічний складсонячного вітру

Відносний зміст

Відносний зміст

Крім осн. складових С. ​​ст - протонів і електронів, у його складі також виявлені -частки, вимірювання іонізація. темп-ри іонів С. в. дозволяють визначати електроннутемпературу сонячної корони.

В СВ. спостерігаються разл. типи хвиль: ленгмюрівські, вістлери, іонно-звукові, хвилі в плазмі). Частина хвиль альвенівського типу генерується на Сонці, частина - збуджується вміжпланетному середовищі. Генерація хвиль згладжує відхилення ф-ції розподілу частинок від максвеллівської та в сукупності з впливом магн. поля на плазму призводить до того, що С. в. поводиться як суцільне середовище. Хвиліальвенівського типу грають велику рольу прискоренні малих складових З.

Мал. 1. Масовий діапазон сонячного вітру. По горизонтальній осі -відношення маси частинки до її заряду, по вертикальній - число частинок, зареєстрованих в енергетичному вікні приладу за 10 с. Цифри зі значком позначають заряд іона.

Потік С. в. є надзвуковим по відношенню до швидкостей тих типів хвиль, які забезпечують ефф. передачу енергії в С. в. (альвенівські, звукові та магнітозвукові хвилі). Альвенівське та звукове Маха число С.в. 7. При обтіканні С. в. перешкод, здатних ефективно відхиляти його (магн. поля Меркурія, Землі, Юпітера, Сатурна або провідні іоносфери Венери і, мабуть, Марса), утворюється головна ударна хвиля, що відійшла. Магнітосфера Землі, Магнітосфери планет). У разі взаємодії С. в. з непроводящим тілом (напр., Місяць) ударна хвиля не виникає. Потік плазми поглинається поверхнею, а за тілом утворюється порожнина, що поступово заповнюється плазмоюС. в.

На стаціонарний процес закінчення плазми корони накладаються нестаціонарні процеси, пов'язані з спалахів на Сонце.При сильних спалахах відбувається викид речовини з нижчих. областей корони у міжпланетне середовище. Магнітні варіації).

Мал. 2. Поширення міжпланетної ударної хвилі та викиду від сонячного спалаху. Стрілками показано напрямок руху плазми сонячного вітру,

Мал. 3. Типи рішень рівняння розширення корони. Швидкість і відстань нормовані на критичну швидкість v к і критичну відстань R к. Рішення 2 відповідає сонячному вітру.

Розширення сонячної корони описується системою ур-ній збереження маси, v к)на нек-ром критич. відстані R до і подальшому розширенню з надзвуковою швидкістю. Це рішення дає зникаюче малозначення тиску на нескінченності, що дозволяє узгодити його з малим тиском міжзоряного середовища. Протягом цього Ю. Паркер назвав З. в. , де m – маса протона, – показник адіабати, – маса Сонця. На рис. 4 показано зміну швидкості розширення з геліоцентрич.

Мал. 4. Профілі швидкості сонячного вітру для моделі ізотермічної корони при різних значеннях корональної температури.

С. ст. забезпечує осн. відтік теплової енергії корони, тому що теплопередача хромосферу, ел.-магн. випромінювання корони та електронна теплопровідністьС. в. недостатні для встановлення теплового балансу корони. Електронна теплопровідність забезпечує повільне спадання температури С. в. з відстанню. світимість Сонця.

С. ст. виносить із собою у міжпланетне середовище корональне магн. поле. Вморожені в плазму силові лінії цього поля утворюють міжпланетне магн. поле (ММП). Хоча напруженість ММП невелика і щільність його енергії становить близько 1% від щільності кінетич. енергії С. ст, воно відіграє велику роль у термодинаміціС. в. та в динаміці взаємодій С. в. з тілами Сонячної системи, а також потоків С. в. між собою. Комбінація розширення С. в. з обертанням Сонця призводить до того, що магн. силові лінії, вморожені С. в., мають форму, B R і азимутальні компоненти магн. поля по-різному змінюються з відстанню поблизу площини екліптики:

де – кут. швидкість обертання Сонця, і -радіальна компонента швидкостіС. в. індекс 0 відповідає вихідному рівню. З відривом орбіти Землікут між напрямом магн. поля та Rблизько 45 °. За великих Л магн.

Мал. 5. Форма силової лінії міжпланетного магнітного поля. - кутова швидкістьобертання Сонця, і – радіальна компонента швидкості плазми, R – геліоцентрична відстань.

С. ст, що виникає над областями Сонця з разл. орієнтацією магн. поля, швидкість, темп-pa, концентрація частинок та ін) також в порівн. закономірнозмінюються в перерізі кожного сектора, що пов'язано з існуванням внутрішньосектора швидкого потоку С. в. Межі секторів зазвичай розташовуються внутрішньоповільного потоку С. в. Найчастіше спостерігаються 2 або 4 сектори, що обертаються разом із Сонцем. Ця структура, що утворюється при витягуванні С. в. великомасштабного магн. поля корони, може спостерігатися протягом дек. обертів Сонця. Секторна структура ММП - наслідок існування струмового шару (ТЗ) в міжпланетному середовищі, який обертається разом з Сонцем. ТС створює стрибок магн. поля -радіальні компоненти ММП мають різні знаки з різних боків ТС. Цей ТС, передбачений X. Альвеном (Н. Alfven), проходить через ті ділянки сонячної корони, які пов'язані з активними областями на Сонці, і поділяє зазначені області з разл. знаками радіальної компоненти сонячного магн. поля. ТС розташовується приблизно у площині сонячного екватора і має складчасту структуру. Обертання Сонця призводить до закручування складок ТС у спіралі (рис. 6). Перебуваючи поблизу площини екліптики, спостерігач виявляється то вище, то нижче ТЗ, завдяки чому потрапляє в сектори з різними знаками радіальної компоненти ММП.

Поблизу Сонця в С. ст. існують довготні і широтні градієнти швидкості, беззіткновитих ударних хвиль (рис. 7). Спочатку утворюється ударна хвиля, що поширюється вперед від кордону секторів (пряма ударна хвиля), а потім утворюється зворотна ударна хвиля, що поширюється до Сонця.

Мал. 6. Форма геліо-сферного струмового шару. Перетин його з площиною екліптики (нахиленої до екватора Сонця під кутом ~ 7°) дає секторну структуру міжпланетного магнітного поля, що спостерігається.

Мал. 7. Структура сектора міжпланетного магнітного поля. Короткі стрілки показують напрямок течії плазми сонячного вітру, лінії зі стрілками - силові лінії магнітного поля, штрихпунктир - межі сектора (перетин площини малюнка з струмовим шаром).

Т. до. швидкість ударної хвилі менша за швидкість С. ст., плазма захоплює зворотну ударну хвилю в напрямку від Сонця. Ударні хвилі поблизу межсекторів утворюються з відривами ~1 а. е. і простежуються до відстаней в дек. а. е. Ці ударні хвилі, так само як і міжпланетні ударні хвилі від спалахів на Сонці і навколопланетні ударні хвилі, прискорюють частинки і є, тобто, джерелом енергійних частинок.

С. ст. простягається до відстаней ~100 а. е., де тиск міжзоряного середовища врівноважує динаміч. тиск С. в. Порожнина, що замітається С. в. Міжпланетне середовище). РозширюєтьсяС. в. разом із вмороженим у нього магн. полем перешкоджає проникненню Сонячну систему галактич. косміч. променів малих енергій і наводить кваріаціям косміч. променів величезних енергій. Явище, аналогічне С. в., Виявлено у нек-рих ін. Зірок (див.

Зоряний вітер).


Уявіть, що ви почули слова диктора у прогнозі погоди: Завтра вітер різко посилиться. У зв'язку з цим можливі перебої у роботі радіо, мобільного зв'язку та інтернету. У США відкладено відправлення космічної місії. На півночі Росії очікуються інтенсивні полярні сяйва…».

Ви здивуєтеся: яка нісенітниця, до чого тут вітер? А річ у тому, що ви пропустили початок прогнозу: «Вчора вночі стався спалах на Сонці. Потужний потік сонячного вітру рухається Землі…».

Звичайний вітер – це рух частинок повітря (молекул кисню, азоту та інших газів). Від Сонця теж мчить потік частинок. Його і називають сонячним вітром. Якщо не вникати в сотні громіздких формул, обчислень та спекотних наукових суперечок, то загалом картина видається такою. Усередині нашого світила йдутьтермоядерні реакції

, що розжарюють цю величезну кулю газів. Температура зовнішнього шару – сонячної корони сягає мільйона градусів. Це змушує атоми рухатися з такою швидкістю, що, стикаючись, вони розбивають один одного вщент. Відомо, що розігрітий газ прагне розширитися, зайняти більший обсяг. Щось подібне відбувається і тут. Частинки водню, гелію, кремнію, сірки, заліза та інших речовин розлітаються на всі боки.

Вони набирають все більшу швидкість і приблизно за шість діб долітають до навколоземних рубежів. Навіть якщо світило спокійно, швидкість сонячного вітру сягає тут 450 кілометрів на секунду. Ну, а коли спалах Сонця викидає величезний вогненний міхур частинок, їхня швидкість може досягати 1200 кілометрів на секунду! Та й освіжаючим «вітерець» не назвеш – близько 200 тисяч градусів.

Чи відчуває людина сонячний вітер?

Тому що від сонячних вихорів Землю захищає її магнітне поле. Потік частинок ніби обтікає його і мчить далі. Тільки в дні, коли викиди на сонці особливо сильні, нашому магнітному щиту доводиться туго. Сонячний ураган пробиває його та вривається у верхні шари атмосфери. Частинки-прибульці викликають. Магнітне поле різко деформується, синоптики говорять про магнітні бурі».


Через них виходять із-під контролю космічні супутники. Зникають з радарних екранів літаки. Створюються перешкоди радіохвилям і порушується зв'язок. У такі дні відключають супутникові антени, скасовують авіарейси, переривають спілкування з космічними апаратами. В електромережах, залізничних рейках, трубопроводах раптово народжується електричний струм. Від цього сигнали світлофорів переключаються, іржавіють газопроводи, згоряють відключені електроприлади. Плюс до того, тисячі людей відчувають дискомфорт та нездужання.

Космічні ефекти сонячного вітру можна виявити не тільки під час спалахів на Сонці: він, нехай слабший, але віє постійно.

Давно помічено, що хвіст комети виростає з наближенням її до Сонця. Воно змушує випаровуватися змерзлі гази, що утворюють кометне ядро. А сонячний вітер зносить ці гази у вигляді шлейфу, завжди спрямованого у протилежний від Сонця бік. Так земний вітер розгортає дим із труби і надає йому тієї чи іншої форми.

У роки підвищеної активності різко падає опромінення Землі галактичними космічними променями. Сонячний вітер набирає такої сили, що просто виметає їх на околиці планетної системи.

Є планети, у яких магнітне поле дуже слабке, а то й зовсім відсутнє (наприклад, на Марсі). Тут сонячному вітру ніщо не заважає розгулятися. Вчені вважають, що це він за сотні мільйонів років майже "видув" з Марса його атмосферу. Через це помаранчева планета втратила потім і воду і, можливо, живі організми.

Де стихає сонячний вітер?

Точної відповіді не знає поки що ніхто. До околиць землі частки летять, набираючи швидкість. Потім вона поступово падає, але, схоже, вітер досягає найдальших куточків Сонячної системи. Десь там він слабшає і гальмується розрідженою міжзоряною речовиною.

Поки що астрономи не можуть точно сказати, наскільки це далеко відбувається. Для відповіді потрібно ловити частинки, відлітаючи все далі від Сонця, доки вони не перестануть траплятися. До речі, та межа, де це станеться, якраз і можна вважати кордоном Сонячної системи.


Пастками для сонячного вітру обладнані космічні апарати, які періодично запускають із нашої планети. 2016 року потоки сонячного вітру вдалося зняти на відео. Хто знає, чи не стане він таким самим звичним «персонажем» зведення погоди, як наш давній знайомий – вітер земний?

Концепція сонячний вітербуло введено в астрономію в кінці 40-х років 20-го ст., Коли американський астроном С. Форбуш, вимірюючи інтенсивність космічних променів, зауважив, що вона значно знижується при зростанні сонячної активності і різко падає під час .

Це було досить дивним. Швидше, можна було очікувати протилежного. Адже Сонце є постачальником космічних променів. Тому, здавалося б, що вище, активність нашого денного світила, то більше вписувалося частинок воно має викидати у навколишній простір.

Залишалося припустити, що зростання сонячної активності впливає так, що воно починає відхиляти частки космічних променів – відкидати їх.

Тоді й виникло припущення, що винуватцями загадкового ефекту є потоки заряджених частинок, що вириваються з поверхні Сонця і пронизують простір сонячної системи. Цей своєрідний сонячний вітер і очищає міжпланетне середовище, "виметаючи" з нього частки космічних променів.

На користь подібної гіпотези говорили також явища, що спостерігаються. Як відомо, кометні хвости завжди спрямовані від Сонця. Спочатку цю обставину пов'язували зі світловим тиском сонячних променів. Однак було встановлено, що лише світловий тиск не може викликати всіх явищ, що відбуваються в кометах. Розрахунки показали, що для утворення та відхилення кометних хвостів, що спостерігається, необхідний вплив не тільки фотонів, але і частинок речовини.

Власне, про те, що Сонце викидає потоки заряджених частинок - корпускул, було відомо і раніше. Однак передбачалося, що такі потоки мають епізодичний характер. Але кометні хвости спрямовані у протилежний від Сонця бік завжди, а чи не лише у періоди посилення . Отже, і корпускулярна радіація, що заповнює простір сонячної системи, має постійно існувати. Вона посилюється зі зростанням сонячної активності, але є завжди.

Таким чином, сонячний вітер безперервно обдуває навколосонячний простір. З чого складається цей сонячний вітер, і за яких умов він виникає?

Найзовнішній шар сонячної атмосфери- "Корона". Ця частина атмосфери нашого денного світила надзвичайно розріджена. Але так звана "кінетична температура" корони, яка визначається за швидкістю руху частинок, дуже велика. Вона сягає мільйона градусів. Тому корональвий газ повністю іонізований і є сумішшю протонів, іонів різних елементів і вільних електронів.

Нещодавно з'явилося повідомлення, що сонячний вітер має у своєму складі іони гелію. Ця обставина проливає світло на той механізм, за допомогою якого відбувається викид заряджених частинок із поверхні Сонця. Якби сонячний вітер складався тільки з електронів і протонів, то ще можна було б припускати, що він утворюється за рахунок суто теплових процесів і є чимось на зразок пари, що утворюється над поверхнею киплячої води. Однак ядра атомів гелію в чотири рази важчі за протони і тому малоймовірно, щоб вони могли викидатися внаслідок випаровування. Швидше за все, освіта сонячного вітру пов'язана з дією магнітних сил. Відлітаючи від Сонця, хмари плазми як би забирають із собою і магнітні поля. Саме ці поля і є тим своєрідним "цементом", який "скріплює" воєдино частинки з різними масами і зарядами.

Спостереження та обчислення, проведені астрономами, показали, що в міру віддалення від Сонця щільність корони поступово зменшується. Але, виявляється, у районі орбіти Землі вона помітно відрізняється від нуля. Іншими словами, наша планета знаходиться усередині сонячної атмосфери.

Якщо поблизу Сонця корона більш менш стабільна, то в міру збільшення відстані вона прагне розширитися в простір. І що далі від Сонця, то вище швидкість цього розширення. Відповідно до розрахунків американського астронома Еге. Паркера, вже з відривом 10 млн. км корональні частки рухаються зі швидкостями, перевищують швидкість .

Таким чином, напрошується висновок про те, що сонячна корона – це і є сонячний вітер, що обдуває простір нашої планетної системи.

Ці теоретичні висновки були повністю підтверджені вимірами на космічних ракетах та штучних супутниках Землі. Виявилося, що сонячний вітер існує завжди і поблизу Землі – "дме" зі швидкістю близько 400 км/сек.

Як далеко дме сонячний вітер? При теоретичних міркуваннях в одному випадку виходить, що сонячний вітер затихає вже в районі орбіти, в іншому – що існує ще на дуже великій відстані за орбітою останньої планети Плутона. Але це лише теоретично крайні межі можливого розповсюдження сонячного вітру. Вказати точну межу можуть лише спостереження.

Поділитися