Tai yra menininko suplanuota pasaulio globalinio magnetinio lauko su lanko smūgiu koncepcija. Žemė yra vaizdo viduryje, ją supa magnetinis laukas, pavaizduotas purpurinėmis linijomis. Lanko šokas yra mėlynas pusmėnulis dešinėje. Daugybė Saulės vėjo energetinių dalelių, pavaizduotų auksu, yra nukreiptos Žemės magnetiniu „skydu“.
(Vaizdas: © Walt Feimer (HTSI) / NASA / Goddardo kosminių skrydžių centro koncepcinių vaizdų laboratorija)
Saulės vėjas iš plazmos ir dalelės iš saulės išleidžia į kosmosą. Nors vėjas yra pastovus, jo savybės nėra. Kas sukelia šį srautą ir kaip jis veikia Žemę?
Vėjuota žvaigždė
Koroną, saulės išorinį sluoksnį, pasiekia temperatūra iki 2 milijonų laipsnių pagal Farenheitą (1,1 milijono laipsnių šilumos). Šiame lygyje saulės gravitacija negali išlaikyti greitai judančių dalelių, ir jos teka toliau nuo žvaigždės.
Saulės aktyvumas keičiasi per 11 metų ciklą, laikui bėgant keičiasi saulės dėmių skaičius, radiacijos lygis ir išmetama medžiaga. Šie pokyčiai turi įtakos saulės vėjo savybėms, įskaitant jo magnetinį lauką, greitį, temperatūrą ir tankį. Vėjas taip pat skiriasi priklausomai nuo to, iš kur kyla saulė ir kaip greitai sukasi ta dalis.
Saulės vėjo greitis yra didesnis nei vainikinės skylės ir pasiekia greitį iki 500 mylių (800 kilometrų) per sekundę. Temperatūra ir tankis virš vainikinės angos yra žemas, o magnetinis laukas silpnas, todėl lauko linijos yra atviros erdvėje. Šios skylės susidaro ties poliais ir žemose platumose, o didžiausios yra tada, kai saulės aktyvumas yra mažiausias. Temperatūra greitame vėjyje gali siekti iki 1 milijono F (800 000 C).
Ties vainikiniu juostos diržu aplink pusiaują Saulės vėjas juda lėčiau, maždaug 200 mylių (300 km) per sekundę greičiu. Temperatūra lėto vėjo metu siekia iki 2,9 mln. F (1,6 mln. C).
Saulę ir jos atmosferą sudaro plazma, teigiamai ir neigiamai įkrautų dalelių mišinys esant ypač aukštai temperatūrai. Bet kai medžiaga palieka saulę, kurią neša saulės vėjas, ji tampa panašesnė į dujas.
„Kuo toliau nuo saulės, magnetinio lauko stipris krenta greičiau, nei tai daro medžiagos slėgis“, - pranešime teigė Kolorado Boulderio pietvakarių tyrimų instituto (SwRI) saulės fizikas Craigas DeForestas. "Galiausiai medžiaga pradeda veikti kaip dujos, o ne kaip magnetiškai struktūruota plazma."
Įtakos žemei
Vėjui einant nuo saulės, jis neša įkrautas daleles ir magnetinius debesis. Išmetamas į visas puses, kai kurie saulės vėjai nuolatos šveičia mūsų planetą ir daro įdomų poveikį.
Jei saulės vėjo nešama medžiaga pasiektų planetos paviršių, jos radiacija padarytų didelę žalą bet kokiai gyvybei, kuri gali būti. Žemės magnetinis laukas tarnauja kaip skydas, nukreipiantis medžiagą aplink planetą taip, kad ji teka už jos ribų. Vėjo jėga ištiesia magnetinį lauką taip, kad jis būtų išlygintas į vidų saulės pusėje ir ištemptas nakties pusėje.
Kartais saulė išstumia didelius plazmos plyšius, vadinamus vainikinės masės išstūmimais (CME), arba saulės audras. Dažniau aktyviu ciklo, vadinamo saulės maksimumu, periodu, CME turi stipresnį poveikį nei įprastas saulės vėjas. [Nuotraukos: nepaprastos saulės spindulių ir saulės audrų nuotraukos]
„Saulės išstūmimai yra galingiausi saulės ir žemės ryšio varikliai“, - teigia NASA savo interneto svetainėje „Saulės antžeminių ryšių observatorija“ (STEREO). "Nepaisant jų svarbos, mokslininkai nevisiškai supranta CME kilmę ir raidą, nei jų struktūrą ar mastą tarpplanetinėje erdvėje." STEREO misija tikisi tai pakeisti.
Kai saulės vėjas neša CME ir kitus galingus radiacijos sprogmenis į planetos magnetinį lauką, tai gali sukelti magnetinio lauko, esančio galinėje pusėje, susispaudimą, procesą, vadinamą magnetiniu persijungimu. Įkrautos dalelės tada teka atgal link planetos magnetinių polių, sukeldamos gražius ekranus, žinomus kaip aurora, viršutinė atmosfera. [Nuotraukos: Nuostabūs 2012 m. Aurai]
Nors kai kuriuos kūnus ekranuoja magnetinis laukas, kitiems trūksta jų apsaugos. Žemės mėnulis neturi nieko, kas ją apsaugotų, todėl prisiima visą atsakomybę. Merkurijus, artimiausia planeta, turi magnetinį lauką, kuris apsaugo jį nuo įprasto standartinio vėjo, tačiau jis užima visą galią galingesnių protrūkių, tokių kaip CME.
Kai greitaeigiai ir greitaeigiai srautai sąveikauja tarpusavyje, jie sukuria tankius regionus, vadinamus kartu besisukančiais sąveikos regionais (CIR), kurie sąveikaudami su Žemės atmosfera sukelia geomagnetines audras.
Saulės vėjas ir jo nešamos dalelės gali paveikti Žemės palydovus ir Visuotinės padėties nustatymo sistemas (GPS). Galingas sprogimas gali sugadinti palydovus arba perduoti GPS signalus dešimčia metrų atstumu.
Saulės vėjas sugadina visas Saulės sistemos planetas. NASA „New Horizons“ misija ir toliau ją aptiko keliaudama tarp Urano ir Plutono.
„Greitis ir tankis yra vidutinis, kai saulės vėjas tolsta“, - pranešime teigė Heather Elliott, „SwRI“ kosmoso tyrinėtoja San Antonijuje, Teksaso valstijoje. „Bet vėjas vis tiek kaitinamas suspaudžiant, nes jis keliauja, todėl net išorinėje saulės sistemoje galite pamatyti saulės sukimosi temperatūros požymių.
Studijuoja saulės vėją
Apie saulės vėją mes žinojome nuo šeštojo dešimtmečio, tačiau nepaisant didelio jo poveikio Žemėje ir astronautams, mokslininkai vis dar nežino, kaip jis vystosi. Per keletą pastarųjų dešimtmečių misijų buvo siekiama paaiškinti šią paslaptį.
Pradėta 1990 m. Spalio 6 d., NASA misija „Ulysses“ tyrė saulę įvairiose platumose. Buvo išmatuotos įvairios saulės vėjo savybės per daugiau nei keliolika metų.
Advanced Composition Explorer (ACE) palydovas skrieja viename iš specialiųjų taškų tarp Žemės ir saulės, žinomo kaip Lagranžo taškas. Šioje srityje gravitacija nuo saulės ir planetos traukiasi vienodai, palydovą laikydama stabilioje orbitoje. 1997 m. Pradėtas gaminti ACE matuoja saulės vėją ir realiu laiku matuoja nuolatinį dalelių srautą.
NASA dvigubi erdvėlaiviai STEREO-A ir STEREO-B tiria saulės kraštą, kad pamatytų, kaip gimsta saulės vėjas. Pasak NASA, „STEREO“, pristatytas 2006 m. Spalio mėn., Pateikė „unikalų ir revoliucinį saulės ir žemės sistemos vaizdą“.
Nauja misija tikisi nušviesti saulę ir jos saulės vėją. NASA „Parker“ saulės zondas, kurį planuojama paleisti 2018 m. Vasarą, siekia „paliesti saulę“. Po kelerių metų arti žvaigždės orbitos, zondas pirmą kartą panirs į koroną, naudodamas vaizdavimo ir matavimų derinį, kad pakeistų supratimą apie koroną ir padidintų supratimą apie saulės vėjo kilmę ir raidą.
„„ Parker Solar Probe “ketina atsakyti į klausimus apie saulės fiziką, kuriems mes suabejome daugiau nei šešis dešimtmečius“, - teigiama „Parker Solar Probe“ projekto mokslininkė Nicola Fox iš Johns Hopkins universiteto Taikomosios fizikos laboratorijos. "Tai erdvėlaivis, apkrautas technologiniais proveržiais, kuris išspręs daugelį didžiausių mūsų žvaigždės paslapčių, įskaitant išsiaiškinimą, kodėl saulės korona yra tiek karštesnė už jos paviršių".
Papildomi resursai
- Saulės vėjas realiu laiku (NOAA / Oro prognozės centras)
- 3 dienų prognozė (NOAA / Orų prognozės kosminėje erdvėje)
- Svarbiausi savaitės renginiai ir 27 dienų prognozė (NOAA / Orų prognozės kosminėje erdvėje)
