Отиди на
Форум "Наука"

Слънчев вятър


Recommended Posts

  • Потребители

Цялата Слънчева система на разстояние до около 100 AЕ от центъра е запълнена с плазма, непрекъснато изтичаща от Слънцето – това, което наричаме слънчев вятър. Той е съставен главно от протони и електрони, но се срещат и йони на хелия, и високойонизирани йони на кислорода, силиция, сярата, желязото и на други елементи. Средната скорост на слънчевия вятър при земната орбита е около 400 km/s, плътността на протоните е 5-7 cm–3 , температурата е ~ 105 К. При такава скорост разстоянието от Слънцето до Земята се преодолява за четири дни. От обширните коронални дупки винаги духа по-бърз, по-разреден и по-горещ слънчев вятър с типична скорост 700800 km/s, който покрива това разстояние за по-кратко време. От Слънцето постоянно изтичат потоци вещество във вид на напълно йонизирана водородно-хелиева плазма с примеси от други йони, които постепенно се разсейват в междупланетното пространство. Там те съществуват месеци и години в рамките на много околоосни обороти на Слънцето, образувайки причудливо изменяща се спираловидна рисунка, напомняща струи вода, изтичащи от въртящ се маркуч. Само че в този случай струите са значително по-широки. Слънчевият вятър и неговата променливост свидетелстват за отсъствието на механично и термодинамично равновесие на Слънцето.

Понякога бърз вятър може да възникне и на други места на Слънцето – при мощните коронални масови изригвания той се движи даже с още по-голяма скорост и се усилва няколко пъти само за няколко часа. Тези нараствания стават толкова силни и резки, че възникват и се разпространяват ударни вълни, пробягващи цялата хелиосфера. До Земята такъв удар достига за денонощие, в много редки случаи даже за 12 часа, а до границата на хелиосферата – за няколко месеца.

Основен двигател на бързия вятър, ускоряващ движението на плазмата и изхвърлящ го срещу силата на тежестта във външните слоеве на слънчевата атмосфера, са магнитните сили, макар доскоро изследователите да мислеха, че главна роля играе нагряването на короната и газовото налягане подобно на процесите в обикновен реактивен двигател. Оказа се обаче, че газовото налягане в слънчевата корона като цяло е по-слабо от магнитното напрежение. При тези условия силата на Ампер ускорява движението на плазмата значително по-ефективно от газодинамичното налягане.

Как и защо духа слънчевият вятър са увлекателни и важни въпроси на съвременната астрофизика и на космическата физика. Доколко сме успели да напреднем в решаването им?

Най-първите „улики“ за забележимо присъствие на постоянен поток от слънчева плазма са установени от Л. Бирман и неговите колеги през 40-те години при изучаването на плазмените опашки на кометите. Пак тогава немските изследователи въвеждат и словосъчетанието „слънчев вятър“. А днес по целия свят учените изучават как са устроени „дихателните органи“ на Слънцето и как работят те.

Всъщност терминът се появява през 50-те години на миналия век. Може би първият, който предсказва съществуването на слънчевия вятър, е норвежецът Кристиан Биркеланд (Kristian Birkeland) през 1916 г. През 30-те години станало ясно, че температурата на слънчевата корона достига милиони градуси. В средата на 50-те години британският учен Сидни Чапмън (Sydney Chapman) определя свойствата на газа при такива температури и се изяснило, че газът става великолепен проводник на топлина, която той трябва да разсее в пространството зад орбитата на Земята. По същото време немският учен Лудвиг Бирман (Ludwig Biermann) обяснява защо кометните опашки винаги са насочени противоположно на Слънцето, постулирайки, че Слънцето изпуска постоянен поток частици, създаващи налягане върху газа около кометата, което води до появата на съответно насочена опашка. Малко след това американецът Юджийн Паркър (Eugene Parker) осъзнава, че топлината, изтичаща от Слънцето в модела на Чапмън, и кометните опашки, отвявани навън от Слънцето в хипотезата на Бирман, са резултат от едно и също явление, което той нарича „слънчев вятър“. Той разработва теорията за свръхзвуковия слънчев вятър и предсказва това, което сега наричаме паркерова спирална картина на слънчевото магнитно поле (спирала на Паркер). Тя е известна и като „ефект на градинския маркуч“, защото подобна картина описва водната струя, ако местим маркуча нагоре-надолу, въртейки се едновременно с това около оста си. При Слънцето ролята на водна струя играе слънчевият вятър.

Хелиосфера се нарича тази област от околослънчевото пространство, в която слънчевият вятър се движи със свръхзвукова скорост спрямо Слънцето. Понякога под хелиосфера се подразбира и по-обширната област, заета от потоците вещество, изтичащо от Слънцето, независимо от това, че те вече са силно забавени от взаимодействието им с междузвездната среда.

Списание "Светът на физиката", Тайните на слънчевия вятър, И. С. Веселовски стр. 15

Link to comment
Share on other sites

Напиши мнение

Може да публикувате сега и да се регистрирате по-късно. Ако вече имате акаунт, влезте от ТУК , за да публикувате.

Guest
Напиши ново мнение...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Зареждане...

За нас

"Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

За своята близо двайсет годишна история "Форум Наука" се утвърди като мост между тези, които знаят и тези, които искат да знаят. Всеки ден тук влизат хиляди, които търсят своя отговор.  Форумът е богат да информация и безкрайни дискусии по различни въпроси.

Подкрепи съществуването на форумa - направи дарение:

Дари

 

 

За контакти:

×
×
  • Create New...