Солнечный Ветер

Солнечный Ветер в Энциклопедическом словаре:
Солнечный Ветер - истечение плазмы солнечной короны в межпланетноепространство. На уровне орбиты Земли средняя скорость частиц солнечноговетра (протонов и электронов) около 400 км/с, число частиц - несколькодесятков в 1 см3.

Определение «Солнечный Ветер» по БСЭ:
Солнечный ветер - представляет собой постоянное радиальное истечение плазмы солнечной короны в межпланетное пространство. Образование С. в. связано с потоком энергии, поступающим в корону из более глубоких слоев Солнца. По-видимому, переносят энергию магнитогидродинамические и слабые ударные волны (см. Плазма, Солнце). Для поддержания С. в. существенно, чтобы энергия, переносимая волнами и теплопроводностью, передавалась и верхним слоям короны. Постоянный нагрев короны, имеющей температуру 1,5-2 млн. градусов, не уравновешивается потерей энергии за счёт излучения, т.к. плотность короны мала. Избыточную энергию уносят частицы С. в.
По существу С. в. - это непрерывно расширяющаяся солнечная корона. Давление нагретого газа вызывает её стационарное гидродинамическое истечение с постепенно нарастающей скоростью. В основании короны (∼ 10 тыс.км от поверхности Солнца) частицы имеют радиальную скорость порядка сотен м/сек. на расстоянии несколько радиусов от Солнца она достигает звуковой скорости в плазме 100-150 км/сек, а на расстоянии 1 а. е. (у орбиты Земли) скорость протонов плазмы составляет 300-750 км/сек. Вблизи орбиты Земли температура плазмы С. в., определяемая по тепловой составляющей скоростей частиц (по разности скоростей частиц и средней скорости потока), в периоды спокойного Солнца составляет ∼ 10⁴К, в активные периоды доходит до 4·10⁵ К.
С. в. содержит те же частицы, что и солнечная корона, т. е. главным образом протоны и электроны, присутствуют также ядра гелия (от 2 до 20%). В зависимости от состояния солнечной активности поток протонов вблизи орбиты Земли меняется от 5·10⁷ до 5·10⁸ протонов/(смІ·сек), а их пространственная концентрация - от нескольких частиц до нескольких десятков частиц в 1 смі.
При помощи межпланетных космических станций установлено, что вплоть до орбиты Юпитера плотность потока частиц С. в. изменяется по закону r⁻², где r - расстояние от Солнца. Энергия, которую уносят в межпланетное пространство частицы С. в. в 1 сек, оценивается в 10²⁷-10²⁹ эрг (энергия электромагнитного излучения Солнца ∼4·10³³ эрг/сек).
Солнце теряет с С. в. в течение года массу, равную ∼2·10⁻¹⁴ массы Солнца. С. в. уносит с собой петли силовых линий солнечного магнитного поля (т.к. силовые линии как бы «вморожены» в истекающую плазму солнечной короны; см. Магнитная гидродинамика).
Сочетание вращения Солнца с радиальным движением частиц. С. в. придаёт силовым линиям форму спиралей. На уровне орбиты Земли напряжённость магнитного поля С. в. меняется в пределах от 2,5·10⁻⁶до 4·10⁻⁴ э.
Крупномасштабная структура этого поля в плоскости эклиптики имеет вид секторов, в которых поле направлено от Солнца или к нему (рис. 1). В период невысокой активности Солнца (1963-64) наблюдались 4 сектора, сохранявшиеся в течение 1,5 лет. При росте активности структура поля стала более динамичной, увеличилось и число секторов.
Магнитное поле, уносимое С. в., частично «выметает» галактические Космические лучи из околосолнечного пространства, что приводит к изменению их интенсивности на Земле. Изучение вариаций космических лучей позволяет исследовать С. в. на больших расстояниях от Земли и, что особенно важно, вне плоскости эклиптики. О многих свойствах С. в. вдали от Солнца можно будет, по-видимому, узнать также из исследования взаимодействия плазмы С. в. с плазмой комет - своеобразных космических зондов. Размер полости, занятой С. в., точно не известен (аппаратурой космических станций С. в. прослежен пока до орбиты Юпитера). У границ этой полости динамическое давление С. в. должно уравновешиваться давлением межзвёздного газа, галактического магнитного поля и галактических космических лучей. Столкновение сверхзвукового потока солнечной плазмы с геомагнитным полем порождает стационарную ударную волну перед земной магнитосферой (рис. 2). С. в. как бы обтекает магнитосферу, ограничивая её протяжённость в пространстве (см. Земля). Потоком частиц С. в. геомагнитное поле сжато с солнечной стороны (здесь граница магнитосферы проходит на расстоянии ∼10 R _⊕ - земных радиусов)
и вытянуто в антисолнечном направлении на десятки R_⊕ (т. н. «хвост» магнитосферы). В слое между фронтом волны и магнитосферой квазирегулярного межпланетного магнитного поля уже нет, частицы движутся по сложным траекториям и часть из них может быть захвачена в Радиационные пояса Земли. Изменения интенсивности С. в. являются основной причиной возмущений геомагнитного поля (см. Вариации магнитные), магнитных бурь, полярных сияний, нагрева верхней атмосферы Земли, а также ряда биофизических и биохимических явлений (см. Солнечно-земные связи). Солнце не выделяется чем-либо особенным в мире звёзд, поэтому естественно считать, что истечение вещества, подобное С. в., существует и у др. звёзд. Такой
«звёздный ветер», более мощный, чем у Солнца, был открыт, например, у горячих звёзд с температурой поверхности ∼30-50 тыс. К. Термин «С. в.» был предложен американским физиком Е. Паркером (1958), разработавшим основы гидродинамической теории С. в.
Лит.: Паркер Е., Динамические процессы в межпланетной среде, пер. с англ., М., 1965; Солнечный ветер, пер. с англ., М., 1968; Хундхаузен А., Расширение короны и солнечный ветер, пер. с англ., М., 1976.
М. А. Лившиц, С. Б. Пикельнер.
Рис. 1. Секторная структура межпланетного магнитного поля, выявленная американским спутником «IMP-1».

Рис. 2. Локализация геомагнитного поля солнечным ветром: 1 - силовые линии магнитного поля Солнца; 2 - ударная волна; 3 - магнитосфера Земли; 4 - граница магнитосферы; 5 - орбита Земли; 6 - траектория частицы.

Солнечный Берег    Солнечный Ветер    Солнечный Календарь