Солнечный ветер
Что такое солнечный ветер: из чего состоит, с какой скоростью течёт, как образует гелиосферу и магнитные бури и что изучают зонд Parker Solar Probe и «Вояджеры».
Солнечный ветер — непрерывный поток заряженных частиц, главным образом протонов и электронов, который вытекает из солнечной короны во все стороны. Солнце теряет таким образом около 1,5 миллиона тонн вещества в секунду — ничтожную долю своей массы за всю жизнь.
Какой он
- Состав: плазма из протонов и электронов с примесью ядер гелия (около 4 %) и следами более тяжёлых элементов.
- Скорость: медленный ветер около 400 км/с, быстрый — до 750–800 км/с. Быстрый ветер вытекает из корональных дыр — областей, где магнитное поле Солнца открыто в космос.
- Плотность: у орбиты Земли — около 5–10 частиц на кубический сантиметр. Это намного разреженнее лучшего лабораторного вакуума, но потока хватает на заметные эффекты.
История открытия
Идею, что от Солнца постоянно идёт поток частиц, высказали в начале XX века, когда обнаружили, что хвосты комет всегда направлены от Солнца. В 1958 году американский астрофизик Юджин Паркер рассчитал, что горячая корона не может удерживаться тяготением Солнца и должна расширяться сверхзвуковым потоком, и назвал его солнечным ветром. Сначала многие ему не поверили, но спутники подтвердили теорию в 1960-е годы.
Гелиосфера
Солнечный ветер надувает вокруг Солнечной системы гигантский «пузырь» — гелиосферу. На границе гелиосферы ветер сталкивается с межзвёздной средой. «Вояджер-1» пересёк её край (гелиопаузу) в 2012 году на расстоянии около 121 а. е., а «Вояджер-2» — в 2018 году.
Влияние на Землю
Магнитное поле Земли отклоняет большую часть частиц, и они стекают к полюсам, вызывая полярные сияния («Магнитное поле Земли»). Когда на Солнце происходят вспышки и выбросы массы, возмущённый поток вызывает магнитные бури. Самая известная — событие Кэррингтона 1859 года («Вспышка 1859 года»): полярные сияния видели на Кубе, а телеграфные аппараты искрили. В мае 2024 года случилась самая сильная за два десятилетия буря: сияния видели в южных широтах Европы и Америки. Сильные бури могут повредить спутники и сети электропередачи.
Parker Solar Probe
Зонд NASA Parker Solar Probe, запущенный 12 августа 2018 года, подходит к Солнцу ближе всех предыдущих аппаратов: в декабре 2024 года он прошёл в 6,1 миллиона километров от поверхности, развив скорость около 190 км/с. Он измеряет частицы и поля в самой короне, чтобы понять, как ветер разгоняется и почему корона горячее поверхности («Строение Солнца»).