ШТА ЈЕ СОЛАРНИ ВЕТАР?

Send

Ово је уметникова концепција Земљиног глобалног магнетног поља, са лучним ударцем. Земља је у средини слике, окружена магнетним пољем, представљеним љубичастим линијама. Шал с луком је плави полумесец с десне стране. Многе енергетске честице сунчевог ветра, представљене златом, су одбијене од Земљиног магнетног „штита“.

(Слика: © Валт Феимер (ХТСИ) / НАСА / Годдард Центар за свемирске летове концептуалних слика лабораторија)

Соларни ветар распршује плазму и честице сунца у свемир. Иако је ветар константан, његова својства нису. Шта узрокује овај ток и како утиче на Земљу?

Ветровита звезда

Корона, сунчев спољни слој, достиже температуре до два милиона степени Фаренхајта (1,1 милиона степени Целзијуса). На овом нивоу, сунчева гравитација не може издржати честице које се брзо крећу и оне одлазе даље од звезде.

Сунчева активност се помера током свог 11-годишњег циклуса, при чему се временом мењају бројеви сунчевих тачака, нивои зрачења и избачени материјал. Ове измене утичу на својства соларног ветра, укључујући његово магнетно поље, брзину, температуру и густину. Ветар се такође разликује у зависности од места на коме долази и колико брзо се тај део окреће.

Брзина соларног ветра је већа преко короналних рупа, достижући брзину до 800 миља у секунди. Температура и густина у короналним отворима су ниске, а магнетно поље је слабо, тако да су линије поља отворене за простор. Ове рупе јављају се на половима и малим ширинама, достижући своју највећу када је активност на сунцу минимална. Температуре на брзом ветру могу достићи и до 1 милион Ф (800.000 Ц).

У короналном струјном појасу око екватора, соларни ветар путује спорије, око 300 км (секунди). Температуре на лаганом ветру досежу и до 2,9 милиона Ф (1,6 милиона Ц).

Сунце и његова атмосфера чине плазма, мешавина позитивно и негативно наелектрисаних честица при екстремно високим температурама. Али како материјал напушта сунце, ношен соларним ветром, он постаје више налик гасу.

"Како се удаљавате од сунца, јачина магнетног поља опада брже него што је притисак материјала", рекао је Цраиг ДеФорест, соларни физичар из југозападног истраживачког института (СвРИ) у Боулдеру, Цолорадо. "На крају материјал почиње да делује више као гас, а мање попут магнетно структуриране плазме."

Погађа Земљу

Док ветар путује ка сунцу, он носи наелектрисане честице и магнетне облаке. Емитовани у свим правцима, неки соларни ветар непрестано буји нашу планету, са занимљивим ефектима.

Ако би материјал који носи соларни ветар достигао површину планете, његово зрачење би нанијело озбиљну штету било којем животу који постоји. Земљино магнетно поље служи као штит, преусмеравајући материјал око планете тако да струји даље од њега. Снага ветра протеже магнетно поље тако да се он смири унутра према сунчевој страни и испружи на ноћној страни.

Понекад сунце испљуне велике експлозије плазме познате као избацивање короналне масе (ЦМЕ) или соларне олује. Чешће током активног периода циклуса познатог као соларни максимум, ЦМЕ имају јачи ефекат од стандардног соларног ветра. [Фотографије: Невероватне фотографије соларних бљескова и соларних олуја]

"Соларни избацивања су најмоћнији покретачи везе сунца и земље", каже НАСА на својој веб локацији за Опсерваторију за соларне земаљске односе (СТЕРЕО). "Упркос њиховој важности, научници не разумеју у потпуности порекло и развој ЦМЕ-а, нити њихову структуру или обим у међупланетарном простору." Мисија СТЕРЕО се нада да ће то променити.

Када соларни ветар носи ЦМЕ-ове и друге снажне извале радијације у магнетно поље планете, он може натерати да се магнетно поље на задњој страни преша заједно, процес познат као магнетна реконекција. Напуњене честице се затим враћају ка магнетним половима планете, изазивајући прелепе приказе познате као аурора бореалисин горње атмосфере. [Фотографије: Амазинг Аурорас из 2012]

Иако су нека тела заштићена магнетним пољем, другима недостаје њихова заштита. Земљин месец нема шта да га заштити, па узима пуну тежину. Меркур, најближа планета, има магнетно поље које га штити од редовног стандардног ветра, али за то је потребна пуна сила снажнијих избијања, као што су ЦМЕ.

Када токови велике и мале брзине делују једни са другима, они стварају густе регионе познате као региони за међусобно ротацију (ЦИРс) који покрећу геомагнетне олује приликом интеракције са Земљином атмосфером.

Соларни ветар и наелектрисане честице које носи могу утицати на Земљине сателите и Глобал Поситионинг Системс (ГПС). Снажни рафали могу оштетити сателите или гурнути ГПС сигнале да буду искључени на десетине метара.

Соларни ветар уништава све планете Сунчевог система. НАСА-ина мисија Нев Хоризонс наставила га је откривати док је путовала између Урана и Плутона.

"Просек брзине и густине заједно како соларни ветар одмиче," изјавила је Хеатхер Еллиотт, свемирска научница из СвРИ у Сан Антонију у Тексасу. „Али ветар се и даље загрева компресијом док путује, тако да можете видети доказе сунчевог начина ротације у температури чак и у спољњем Сунчевом систему.

Проучавамо соларни ветар

О соларном ветру знамо од 1950-их, али упркос обимним утицајима на Земљу и астронауте, научници још увек не знају како се он развија. Неколико мисија током последњих неколико деценија покушало је да објасни ову мистерију.

Покренута 6. октобра 1990. године, НАСА-ова мисија Улиссес проучавала је сунце на разним географским ширинама. Измерио је различита својства соларног ветра током више десетина година.

Сателит напредног састава Екплорер (АЦЕ) орбитира на једној од специјалних тачака између Земље и сунца познате као тачка Лагрангеа. У том подручју гравитација од сунца и планете повлачи се једнако, држећи сателит у стабилној орбити. Покренут 1997. године, АЦЕ мери соларни ветар и омогућава мерење константног протока честица у реалном времену.

НАСА-ин свемирски брод, СТЕРЕО-А и СТЕРЕО-Б, проучавају ивицу сунца да виде како се рађа соларни ветар. Лансиран у октобру 2006. године, СТЕРЕО је пружио "јединствен и револуционарни поглед на систем сунца и Земље", преноси НАСА.

Нова мисија се нада да ће обасјати свјетло сунца и сунчевог вјетра. НАСА-ина соларна сонда Паркер, која би требало да буде лансирана у лето 2018. године, има за циљ да "додирне сунце." Након неколико година блиске орбите звезде, сонда ће први пут уронити у корону, користећи комбинацију снимка и мерења да би револуционарно разумела корону и повећала разумевање порекла и еволуције соларног ветра.

"Паркер Соларна сонда одговорит ће на питања о соларној физици на која смо загонетали више од шест деценија," изјавила је научница Паркер Солар Пробе пројекта Ницола Фок из Лабораторија за примијењену физику Универзитета Јохнс Хопкинс са Универзитета Јохнс Хопкинс. "То је свемирска летелица оптерећена технолошким пробојима који ће решити многе највеће мистерије о нашој звезди, укључујући откривање зашто је сунчева корона толико топлија од њене површине."

Додатна средства