Vad är solvindar? Hur skiljer de sig från solstrålar?

Voyagers 1&2 Spacecraft Documentary - Accomplishments - Where They Are Now (Juli 2019).

Anonim

Värmen som produceras av kärnfusion av väteatomer för att bilda heliumatomer - processen som driver solens kärna - är så enorm att dess materia inte existerar som en fast, flytande eller gas, utan snarare i materiens fjärde tillstånd, med vilka de flesta är okända: plasma. Upphetsad av denna värme är cocktailen av positiva och negativa partiklar i sin flammande atmosfär, corona (latin för "krona") i konstant flöde i den utsträckning att även solen med all sin gravitation kan inte hålla fast vid dem .

(Foto Kredit: NASA Goddard Space Flight Center / Wikimedia Commons)

Solen verkar vara lugn och reticent under en utsökt solnedgång, men nästan hela tiden sprutar det faktiskt våldsamt massiva heta moln av plasma. Plasmen, efter att ha färdats ett visst avstånd, blir mer gasliknande. Gasen har en temperatur på 1 miljon grader Celsius och utvisas utåt på hundratals kilometer per sekund och buffeterar varje planet och kometen på väg. Vi kallar dessa vindar solvind.

Vad orsakar solvind?

Effekterna av solvindar som når jorden är dock intressanta. Kraftfulla vindar skickar satelliter och Global Positioning Systems till en frenesi, vilket får dem att producera felaktiga resultat: signaler kan ofta vara av med tiotals meter. En majoritet av vindens material avböjs av jordens magnetfält, men jonerna simmar ofta i och interagerar med jordens jonosfär för att antända auroras: vackra skärmar av glittrande ljus i nordpolen, som vanligtvis kallas norrskenet.

(Fotokredit: Pixabay)

Magnetfältet, genom att avböja partiklarna, skyddar atmosfären och oss från förödande strålning. Oavsett om en kometer rör sig mot solen eller bort från den, trycker solvindarna sin svans bort så att dess svans alltid pekar bort från solen. På samma sätt, när en planet saknar ett magnetfält, avlägsnas dess atmosfär av det eftersom vindarna bär med sig de partiklar som utgör sin atmosfär. Efter Mars, av någon okänd anledning, upphörde med att generera ett magnetfält, avlindade vinden sin atmosfär. Sedan dess har dess yta blivit utsatt för solens vindbrunt.

utmärkelser

(Foto Kredit: NASA)

Platsen för en flare, solstrålen, är ett mörkt område på solens yta som har ett ojämnt magnetfält. Solstrålar har observerats rotera och kan vara lika stora som jorden. Trots att det är en explosion av en sådan alarmerande storhet, som solvindar, har den ingen större effekt på oss, eftersom frågan frigörs gradvis sprider sig och blir mer sparsom. Jordens magnetfält skyddar oss då från detta solfena. Men fenomenet misslyckas ofta med att skydda oss från CMEs.

Coronal Mass Ejections (CME) är plötsliga, fruktansvärda våldsamma utstötningar av miljarder ton plasma från Corona eller Suns yttre atmosfär. Corona är strukturerad av oerhört starka magnetfält som finns i komplicerade loopar. När slingorna vrids och återansluts eller "kortslutning", som ofta förekommer ovanför solstrålar, släpps massiva bubblor av brinnande plasma och en extra mängd magnetisk energi. Energin accelererar saken till flera miljoner kilometer i timmen.

Solens magnetfält är obeskrivligt komplext. (Foto Credit: NH2501 / Wikimedia Commons)

Till skillnad från frågan som släpptes under en flare är CME så täta att de istället för att böja sig genomborrar jordens magnetfält och sporrar geomagnetiska stormer - en störning så enorm att det skadar inte bara rymdburna satelliterna utan också elektronik på Jordens yta. Efter ett slag blir jordens magnetfält tragiskt försvagat i 6-12 timmar, under vilken den solbelysta sidan av planeten kan uppleva strömavbrott, radioavbrott och intensiva, scintillating auroras så länge som några timmar! Magnetfältet kan emellertid ta flera dagar för att helt återhämta sig.

Oavsett om solvindar, solfläckar eller CMEs är, är varje fenomen intimt kopplat till Solens magnetfält, en odditet som fortfarande är ett viktigt ämne för pågående forskning. Intellektuell stränghet, omfattande data som samlas in av modiga, äventyrliga sonder och omfattande simuleringar möjliggör så småningom att vi kan förena konstiga motsättningar, till exempel hur kan partiklarna som utgör en solvind undkomma solens drag med en hastighet på 145 km / s när Suns flykt hastighet är mer än 600km / s? Var får de extra energi? Eller varför är Suns atmosfär varmare än kärnan, när det logiskt borde det vara tvärtom? En fullständig förståelse av vår stjärna är ännu inte uppnådd.