Шта је соларни ветар?
Сваког тренутка Сунце зрачи у свемир струју јонизованих честица које емитује спољни слој (соларна корона) огромном брзином која достиже 1200 км / с. Њени бескрајни „вртлози“ окружују Земљу, прожимају простор Сунчевог система, па чак и прелазе његове границе. Све звезде могу да га емитују, а у овом случају то се назива звјездани вјетар. Ток Сунчевих честица такође се може назвати звезданим ветром Сунца и у томе неће бити грешке.
Историја концепта
Научна идеја особе о свету непрестано се мења. Процес порицања претходних догми и концепата омогућава нови поглед на постојећу стварност.
Дуго времена је наука сматрала статичку круну било које звезде. Односно, сила гравитације као да је балансирала силу притиска нуклеарне и термонуклеарне експлозије и није дозволила да се токови црвене материје избаце из себе у околни простор.
У његово време енглески геофизичар и астроном Сиднеи Цхапман створио је и развио теорију о стабилности соларне атмосфере. Његова хипотеза поделила је астрофизичку заједницу. Све би то наставило до нашег времена. Међутим, нађен је човек који је одлучно и неопозиво оповргнуо ставове славног научника.
Његово име је Еугене Невман Паркер. Амерички астрофизичар нанео је сувишан ударац концепту свог енглеског колеге. Својим пионирским дешавањима успео је да докаже неповратност одлива материје из круне. Штавише, појавила се врло знатижељна чињеница: како се удаљавате од Сунца, брзина соларног ветра значајно се повећава, достижући надзвучне вредности, а затим опада и постаје стабилна. Узгред, границе његове дистрибуције још увек нису одређене и чекају своје откриваче.
Мерења извршена на првој међупланетарној свемирској летјелици потврдила су исправне закључке И. Паркер-а. Мало касније, астрономи су открили сличне звјездане вјетрове у непрегледним бројевима галаксија.
Како се појављује соларни ветар?
Разлог за појаву тока који се састоји од мешавине позитивно и негативно набијених честица је плазма која се стално формира унутар Сунца. Настаје као резултат бесконачних фузијских реакција, загревајући центар звезде на неколико десетина милиона степени Целзијуса. Јонизовани гас загрејан на овај начин брзо се избацује из условно "ограничене запремине", летећи далеко изван граница нашег система звезда.
Интересантна чињеница: ограничења ове запремине настају услед гигантских сила гравитације, "као да зачепљују експлозије многих водоничних бомби неограничене запремине", проистекле из огромне величине наше светиљке. И 109 пута је већа од Земље. Резултат процеса је загревање сунчеве короне на милион степени Целзијуса, услед низа микроексплозија плазме која се „ослободила“.
У септембру 2016. амерички научници који су први пут користили НАСА-ове опсерваторије СТЕРЕО успели су да открију процес појаве соларног ветра. Према њиховој изјави, оно што се догађа идентично је испуштању воде: прво ток иде једним током, а затим се распада на одвојене честице, које постају све мање и мање док се не формира гасовити „облак“.
Проучавање феномена
Седам година пре Иу. Паркер-а, западноњемачки астроном Лудвиг Бирман, проучавајући структуру репова комета, предложио је постојање телесног зрачења из Сунца, које данас називамо соларним ветром. Ток набијених честица, пробијајући се кроз короналне рупе (подручја на површини наше звијезде која нису прекривена магнетним пољем), јури у отворени простор.
Прво мерење техничких параметара соларног ветра обављено је на совјетској међупланетарној аутоматској станици Луна-2 1959. године.
Три године касније, амерички сателит „Маринер-2“ вршио је месеце истраживања јединствене свемирске појаве. Даљње студије наставиле су међународна станица СОХО и низ националних програма управљања - НАСА, САД. Научна активност на проучавању соларног ветра проширила је његове хоризонте са површине Сунца до саме ивице звезданог система.
Соларна брзина ветра
Од великог научног и практичног интереса је мерење, као и проучавање закона кретања протока водоничне плазме који чини основу сунчевог ветра.
Оригинално јонизоване честице хелијума, водоника, гвожђа, силицијума, сумпора и бројних других хемијских елемената крећу се брзином од 300-450 км / с.
Интересантна чињеница: током избацивања сунчевих зрака или короналних маса брзина протока се повећава и до 1200 км / с! Соларни ветар претвара се у „соларни ураган“, изазивајући читав низ јединствених природних и физичких феномена.
У будућности се брзина соларног ветра у току повећава, достижући 400 - 800 км / с у близини Земље (ту се завршава његово убрзање). 1.500.000 км / х (420 км / с) у области Марса. На удаљености до 10 милијарди км од извора зрачења, брзина кретања честица набијених соларном енергијом износи отприлике - 1.000.000 км / х (280 км / с). Даље, под утицајем међузвезданог медија, она слаби.
На динамику соларног ветра утичу два фактора: привлачне сунчеве силе и притисак унутар потока. Прорачуни, поткријепљени практичним истраживањима (летови америчког Воиагера - 1, - 2 "и" Пионеер - 10, - 11 "), показали су константност брзине одљева супротних наелектрисаних честица које су већ изван орбите наше планете.
Врсте сунчевог ветра
Природа јонизованог струјања сунца је поређена и подељена је у две врсте:
- смиреност (споро или брзо);
- огорчен.
Мирно - полако
Полаган соларни ветар јавља се у цревима екватора нашег светилишта, за време топлотног ширења јонизованих гасова. Динамички процес убрзава короналну плазму до надзвучне брзине од око 400 км / с. По својој структури, спор ток је гушћи и шири од брзог.
Мирно - брзо
Короналне рупе су родно место брзог соларног ветра. Токови овог ветра могу да истекну месецима, „нападајући“ Земљу са периодичном ротацијом Сунца у трајању од 27 дана.
Огорчен
Узрок узнемирених токова је: манифестација самог короналног избацивања, као и појава места компресије у међупланетарном простору пре надолазећих избацивања короналних маса или брзог соларног ветра.
Међпланетарни ударни талас
Појави космичког ударног таласа претходи: „Напад“ брзог соларног ветра на „спорог брата“, Судар наелектрисаног тока короналних честица са магнетосфером Земље, експлозија супернове, судар галаксија.
Интересантна чињеница: пре месец и по дана појавила се порука да је НАСА у стању да измери снагу ударног таласа соларног ветра. Секвенцијално постављање у простор 4 посебно опремљена, опремљена потребном опремом, вишеструким сателитима; Амерички истраживачи су буквално „ухватили“ тренутак научног успеха. И дупло: као резултат експеримента добијени су подаци највише тачности о природи и параметрима кретања соларних честица.
Ударни талас је место судара медијума који се брзо креће (гас) са неком врстом препрека (на пример: соларни ветар са Земљином магнетосфером), стварајући „фронт“ нагле промене физичких параметара долазног протока (притисак, густина, температура, ниво наелектрисања честица и низ других показатеља).
Ширење соларног ветра у свемиру
Одмичући се даље од свог „прародитеља“ - Сунца, ветар слаби и пролази кроз неколико пограничних подручја. Први од њих уклања се из звезде на удаљености од 95 АУ (АУ - астрономска јединица једнака просечној удаљености од Земље до Сунца и износи 149 598 100 ± 750 км).Такозвана "граница ударног таласа". На њој је кочење соларног ветра од надзвучних брзина.
Пролетјевши још 40 АУ, ток јонизованих честица под утицајем међузвездне материје потпуно је инхибиран. Граница инхибиције одређена астрофизичким процесима назива се хелиопауза. Просторна регија омеђена хелиопаузом назива се хелиосфера. Његове димензије нису исте:
- 73 а.у. са јужне стране;
- 85 а.у. са северне стране.
Астрофизички подаци добијени су лансирањем 2 америчке свемирске летелице серије Воиагер, дизајниране за проучавање граница Сунчевог система. Недавно је Воиагер 2 потврдио податке Воиагер 1.
Соларни ветар и земља
Стално променљиви токови соларног ветра лако би могли уништити сав живот на површини Земље. Да би се заштитило од таквог "страшног оружја", постоји "поуздан штит" у облику магнетосфере. Паритет ове конфронтације је прилично променљив и често изазива геомагнетне олује. Није изненађујуће да је 1990. године термин „свемирско време“, који углавном одражава тренутно стање Земљиног магнетног поља, постао релевантан.
Творац науке о хелиобиологији, проучавајући утицај наше светиљке на виталне функције земаљских организама, био је совјетски научник А. Л. Чижевски. Захваљујући њему и бројним другим истраживачима, било је могуће разјаснити законе који регулишу ефекте разлика у соларној активности на људско тело, повећати и смањити приносе гајених биљака и умножити и смањити популацију птица, риба и животиња.
Откривена је и проучена цикличност периода утицаја Сунца на Земљу. Редовни извештаји о нивоу активности геомагнетне позадине постали су уобичајена појава. Људи који пате од хроничних болести имају потребне информације да би правовремено узели праве лекове. Савремена ратарска и сточарска производња је такође „наоружана“ знањем како би своје активности обављала најоптималније.
Занимљива чињеница: Према запажањима Н. С. Схцхербински, фреквенција доласка скакаваца у поља подудара се са 11-годишњим ритмом Сунца.
Наука иде напријед и позива младе. Данас свако од њих може добити специјалност хелиобиолога, након што је дипломирао на специјализованој високошколској установи.
Природне појаве изазване соларним ветром
Соларни ветар, који лети око Земље, изазива многе природне појаве. Међу њима су: магнетне олује, ауроре, радијациони појасеви планете. Не тако давно, откривен је образац повећања броја стреле од повећања протока јонизованих честица наше звезде.
Постоји низ геофизичких појава које генерише соларни ветар. На неким местима ће се повећати излаз гасовитог радона са земљине површине, што може довести до повећања радиоактивности у атмосфери. Постоји повезаност између соларне активности и повећања броја земљотреса. Магнетна олуја значајно мења електрично поље на Земљиној површини и доводи до скокова атмосферског притиска.
Опасност од сунчевог ветра
Снажне емисије са површине светиљке ометају радио комуникацију, ометају рад рачунара, узрокују кварове у комуналним мрежама и стварају „штетне“ струје у металним структурама и уређајима.
Претње нападима соларног ветра, што је довело до многих проблема, створиле су потребу за пажљивим посматрањем и предвиђањем магнетних олуја на нашој планети. Временске службе широм света опремљене су потребном опремом и стално сигнализирају флуктуације магнетне позадине Земље. Развијена је технологија која идентификује будуће жаришта сеизмичке активности и упозорава становништво на непосредну опасност.
Интересантна чињеница: Постоји научна хипотеза о појави воде на месечевој површини услед утицаја соларног ветра.Откривање течности даје наду и оптимизам у изгледе за будући развој најближег свемирског „комшије“.
Изгледи за коришћење соларног ветра
У светлу свих постојећих карактеристика тако јединствене космичке појаве као што је соларни ветар, веома је занимљиво пронаћи практичне примене за то.
Пионир у стварању такозваног "електричног једра", "соларног једра" (свемирског брода који се креће због енергије набијених честица соларног ветра), био је фински научник Пекка Јанхунен.
У пролеће 2013. године, естонски сателит ЕСТЦубе-1 опремљен овим уређајем лансиран је у орбиту. Нажалост, покушај није успео, јер се једро није могло отворити.
Постоје и други примамљиви пројекти: употреба токова короналне материје за преношење информација или стварање „ионостација“ у орбити планета за производњу електричне енергије.
Будућност нашег сунца
Научна анализа даје прогнозу за 5 милијарди година постојања наше светиљке. Изгубивши сваке секунде и до 600 милиона тона водоника, осуђен је да прво постане црвени гигант, а затим и бели патуљак. Уз пут, исцрпљујући све своје резерве енергије у облику водоника и хелијума. Најнепријатније је то што ће сунце које се стално шири отопити Меркур, Венеру и вероватно Земљу. У сваком случају, живот на планети ће потпуно нестати.
Дакле, човечанство је дужно да размишља о својој будућности и организује пресељење у друге светове изван нашег Сунчевог система. То је неизбежно. Велики умови: руски научник Тсиолковски, британски астрофизичар Степхен Хавкинг, директно је говорио о томе. Месец, Марс, Церес, Плутон - листа потенцијалних колонија се шири. Дакле: "Нека соларни ветар дува у једра свемирских бродова земљана, олујајући пространства свемира!"