Что такое солнечный ветер?

Что такое солнечный ветер?

Солнечным ветром называют поток заряженных частиц, которые движутся от Солнца к Земле с ускорением. Солнечный ветер состоит в основном из электронов, протонов и ядер гелия (их называют альфа-частицами). От Солнца до Земли они в среднем долетают за 5,8 суток. В районе орбиты Земли их скорость достигает 450 километров в секунду, а средняя температура - 200 тысяч градусов по Кельвину.

Из-за солнечного ветра Солнце теряет ежесекундно около одного миллиона тонн вещества.

Источником солнечного ветра является солнечная корона - внешняя часть атмосферы Солнца (околосолнечная плазма). Корона Солнца турбулентна, то есть состоит из вихрей, плотность которых выше средней плотности плазмы. Размер этих вихрей - от миллиона до нескольких километров (их интенсивность убывает с уменьшением размера).

По мере удаления от Солнца происходит затухание мелких вихрей. Если на расстоянии 3,5 миллиона километров от центра Солнца есть вихри размером 2 километра, то на расстоянии 15 миллионов километров самые мелкие вихри имеют размер 20 километров, причем скорость их увеличивается. На расстоянии 1,5-3 миллионов километров от центра Солнца она составляет 20-40 километров в секунду.

К счастью, от солнечного ветра нас защищает магнитное поле Земли. Солнечный ветер как бы обтекает земную магнитосферу и несётся дальше.

Схема взаимодействия солнечного ветра с магнитосферой Земли

Но иногда интенсивность потока частиц солнечного ветра становится так велика, что магнитное поле Земли не в состоянии справляться с ними так же легко, как обычно. В это время на Земле происходят магнитные бури. Взаимодействуя с земной атмосферой, солнечный ветер вызывает такой феномен, как полярное сияние.

Магнитные бури могут нарушать радиосвязь, изменять погоду и даже влиять на наше самочувствие.

Если бы вещество, переносимое солнечным ветром, достигло поверхности планеты, его радиоактивность нанесла бы непоправимый ущерб любой существующей форме жизни. Магнитное поле Земли исполняет роль щита, направляя потоки вещества в обход планеты. Сила ветра действует на магнитное поле так, что оно сглаживается вовнутрь дневной стороны и растягивается по направлению к ночной.

Иногда Солнце «выплевывает» большие сгустки плазмы, известные под названием извержений коронарной массы (ИКМ) или же солнечных бурь. Обычно, в активный период солнечного цикла ИКМ влияют на нашу планету сильнее обыкновенного солнечного ветра.

Когда солнечный ветер переносит ИКМ и другие высокоэнергетические потоки радиации к магнитному полю Земли, линии последнего могут соприкасаться в противоположной части планеты (повторное магнитное подключение). Заряженные частицы после этого вновь возвращаются к магнитным полюсам планеты, порождая феномен северного сияния в верхней части атмосферы.

Одни объекты защищены магнитным полем, у других такого щита нет. У Луны, к примеру, нет такого поля, что и является причиной безжизненности спутника. Меркурий, ближайшая к нам планета, имеет магнитное поле, защищающее ее от обыкновенного солнечного ветра, но не от ИКМ.

В то время когда быстрые и медленные потоки солнечного ветра вступают во взаимодействие, возникают плотные области (взаимодействующие регионы совместного вращения, ВРСВ), порождающие геомагнитные бури при контакте с атмосферой Земли.