Мир насыщен множеством загадок и явлений, о существовании которых люди долгое время не подозревали. Одним из них является солнечный ветер, о котором физики узнали лишь около 160 лет назад.
Что такое солнечный ветер
Солнечным ветром называются мощные потоки ионизированных водородных и гелиевых частиц, исходящих из короны Солнца в космические просторы. Он имеет разную скорость: максимальный достигает 1100 км/с, минимальный – 350 км/с.
Солнечный или звездный ветер является причиной многих непонятных человеку феноменов: полярное сияние, геомагнитные бури или увеличение мощности молний.
Не стоит путать такие понятия, как солнечный свет и ветер. Свет – это фотонный поток, достигающий поверхности нашей планеты спустя примерно 8 минут. Солнечный ветер – это также поток частиц, но насыщенных ионами и достигающий атмосферы Земли спустя 48-72 часа.
История изучения явления
Первым о потоке космических частиц, идущих от Солнца, заговорил английский астрофизик Ричард Кэррингтон в середине 19-го века. Он и его коллега Ричард Ходжсон рассмотрели явление на коре Солнца, которое потом назвали солнечной вспышкой. Спустя сутки произошла магнитная буря и Кэррингтон допустил, что существует связь между этими явлениями.
В начале 20-го века норвежский космофизик выдвинул теорию, что материя, излучаемая Солнцем, в своем составе имеет отрицательные и положительные частицы. В последствии, он стал первым ученым доказавшим связь между солнечным ветром и полярным сиянием.
В 1930 годах, при помощи спектроскопических наблюдений, ученые доказали существование солнечной короны – самого разреженного и горячего слоя атмосферы Солнца.
В 1950 годах британский астрофизик Сидни Чепмен провел исследования с целью выяснить, как поведут себя газы при высочайших температурах в короне. Он пришел к выводу, что газ превращается в проводник тепла и в теории должен рассеиваться за границы атмосферы Звезды.
В это же время астронома из Германии Людвига Бирмана заинтересовал вопрос: по какой причине хвосты комет неизменно отвернуты от Солнца? Ученый выдвинул теорию, что Звезда выделяет массу частиц под давлением, что влияет на газ, сопровождающий космическое тело, создавая вытянутый «хвост».
В 1958 году американский ученый Юджин Паркер пришел к выводу, что сверхвысокая корональная температура и мощный поток частиц в совокупности создают такое явление, как «солнечный ветер». Астрофизик говорил о том, Солнце сильно притягивает корону и сохраняет ее тепло на сотни километров. Но при большем отдалении от Звезды, сила гравитации ослабевает и из верхней части короны возникает сверхзвуковое истечение веществ в космическое пространство.
Глубокий анализ и доводы физиков не получили подтверждения в мировой астрономии. Все предложенные гипотезы подвергались жесткой критике. И все же, в 1959 году с помощью орбитальной станции СССР «Луна-1» были проведены первые замеры свойств космического ветра с помощью газового ионизационного волнового определителя. Через несколько лет исследования повторил американский космический зонд «Маринер-2».
В конце 1990 года спутником NASA SOHO провелись исследования источников и причин появления потоков солнечного ветра. Ученые пришли к выводу, что ускорение потока частиц значительно выше, чем считалось раннее.
Виды
Явление подразделяется на спокойные и возмущенные потоки. Спокойные потоки делятся на:
- Быстрый солнечный ветер, который циклично испускается Солнцем и образуется в коронарных дырах. В этих местах температура и плазменная плотность относительно ниже, и силовые магнитные линии доходят до поверхности Звезды. Скорость быстрого космического ветра возле орбиты Земли 500-850 км/с.
- Медленный солнечный ветер, который образуется в «тихой» части короны, где высокая температура не позволяет атмосфере оставаться в равновесии гравитационных сил. Скорость медленного космического ветра у орбиты Земли составляет 350-500 км/с.
При внимательном рассмотрении кометы можно наблюдать два хвоста: один четкий и прямолинейный, второй изогнутый и менее заметный. Они образованы с помощью этих двух видов космического ветра.
Возмущенные потоки — это мощная звездная ударная волна, вызванная компрессией перед выбросом массы частиц из короны. Это явление вызывает полярное сияние и геомагнитные бури.
Феномен солнечного ветра вызывает массу споров и вопросов ученых. Доказано, что он способен влиять на физическое состояние и мозговую деятельность человека. А с развитием технического оборудования физики пришли к выводу, что он также влияет и на технику.
