Gió mặt trời hình thành như thế nào? Một người có thể cảm nhận được gió mặt trời? Sự sụp đổ của ý tưởng về vành nhật hoa tĩnh tại mặt trời

Bầu khí quyển của Mặt trời có 90% là hydro. Phần xa bề mặt nhất của nó được gọi là quầng mặt trời; nó có thể nhìn thấy rõ ràng ở mức tối đa. nhật thực. Nhiệt độ của nhật hoa đạt tới 1,5-2 triệu K và khí nhật hoa bị ion hóa hoàn toàn. Ở nhiệt độ plasma này, tốc độ nhiệt của proton là khoảng 100 km/s và của electron là vài nghìn km mỗi giây. Vượt qua sức hút của mặt trời là đủ tốc độ ban đầu 618 km/s, giây vận tốc thoát Mặt trời. Do đó, plasma liên tục rò rỉ từ quầng mặt trời vào không gian. Dòng proton và electron này được gọi là gió mặt trời.

Vượt qua lực hấp dẫn của Mặt trời, các hạt gió mặt trời bay theo quỹ đạo thẳng. Tốc độ của mỗi hạt hầu như không thay đổi theo khoảng cách nhưng có thể khác nhau. Tốc độ này phụ thuộc chủ yếu vào điều kiện bề mặt mặt trời, từ “thời tiết” trên Mặt trời. Trung bình nó bằng v ≈ 470 km/s. Gió mặt trời di chuyển quãng đường đến Trái đất trong 3-4 ngày. Trong trường hợp này, mật độ hạt trong nó giảm tỷ lệ nghịch với bình phương khoảng cách tới Mặt trời. Ở khoảng cách bằng bán kính quỹ đạo trái đất, trong 1 cm 3 có trung bình 4 proton và 4 electron.

gió mặt trời làm giảm khối lượng ngôi sao của chúng ta - Mặt trời - đi 10,9 kg mỗi giây. Mặc dù con số này có vẻ lớn trên quy mô trái đất, nhưng trên thực tế nó rất nhỏ: sự mất mát khối lượng mặt trời chỉ có thể được nhận thấy trong thời gian gấp hàng nghìn lần so với thời đại hiện đại Mặt trời, khoảng 5 tỷ năm tuổi.

Sự tương tác của gió mặt trời với từ trường rất thú vị và bất thường. Được biết, các hạt tích điện thường chuyển động trong từ trường H theo đường tròn hoặc theo đường xoắn ốc. Tuy nhiên, điều này chỉ đúng khi từ trường đủ mạnh. Chính xác hơn, để các hạt tích điện chuyển động theo vòng tròn thì mật độ năng lượng cần thiết từ trường H 2 /8π lớn hơn mật độ động năng plasma chuyển động ρv 2 /2. Trong gió mặt trời thì tình hình ngược lại: từ trường yếu. Do đó, các hạt tích điện chuyển động theo đường thẳng, và từ trường không phải là hằng số, nó di chuyển theo dòng chảy của các hạt, như thể bị dòng chảy này cuốn đi đến ngoại vi của Hệ Mặt trời. Hướng của từ trường trong không gian liên hành tinh vẫn giữ nguyên như trên bề mặt Mặt trời vào thời điểm plasma gió mặt trời xuất hiện.

Khi di chuyển dọc theo đường xích đạo của Mặt trời, từ trường thường đổi hướng 4 lần. Mặt trời quay: Các điểm trên đường xích đạo hoàn thành một vòng trong T = 27 ngày. Do đó, từ trường liên hành tinh được định hướng theo hình xoắn ốc (xem hình) và toàn bộ mô hình của hình này quay theo chuyển động quay của bề mặt mặt trời. Góc quay của Mặt trời thay đổi là φ = 2π/T. Khoảng cách tới Mặt trời tăng theo tốc độ gió mặt trời: r = vt. Do đó phương trình của các đường xoắn ốc trong hình. có dạng: φ = 2πr/vT. Ở khoảng cách từ quỹ đạo trái đất (r = 1,5 10 11 m), góc nghiêng của từ trường so với vectơ bán kính có thể dễ dàng xác minh là 50°. Trung bình, góc này được đo tàu vũ trụ, nhưng không gần Trái đất lắm. Gần các hành tinh, từ trường có cấu trúc khác nhau (xem Từ quyển).

gió mặt trời

- dòng plasma liên tục nguồn gốc năng lượng mặt trời, trải rộng gần như tỏa tròn từ Mặt trời và lấp đầy chính nó hệ mặt trờiđến nhật tâm khoảng cách ~100 AU S.v. được hình thành trong quá trình khí động lực. mở rộng vào không gian liên hành tinh. Tại nhiệt độ cao, tồn tại trong vành nhật hoa (K), áp suất của các lớp phía trên không thể cân bằng áp suất khí của vật chất nhật hoa và vành nhật hoa giãn nở.

Bằng chứng đầu tiên về sự tồn tại dòng chảy liên tục plasma từ Mặt trời được L. Biermann (Đức) thu được vào những năm 1950. về việc phân tích các lực tác dụng lên đuôi plasma của sao chổi. Năm 1957, Yu. Parker (Mỹ), phân tích các điều kiện cân bằng của vật chất nhật hoa, cho thấy rằng nhật hoa không thể ở trong điều kiện thủy tĩnh. trạng thái cân bằng, như giả định trước đây, nhưng sẽ mở rộng, và sự mở rộng này dựa trên điều kiện hiện tại điều kiện biên sẽ dẫn đến sự tăng tốc của vật chất vành tới tốc độ siêu âm.

Đặc điểm trung bình của S.v. được cho trong bảng. 1. Lần đầu tiên, dòng plasma có nguồn gốc từ mặt trời được ghi lại trên tàu vũ trụ thứ hai của Liên Xô. tên lửa "Luna-2" vào năm 1959. Sự tồn tại của dòng plasma liên tục thoát ra từ Mặt trời đã được chứng minh là kết quả của nhiều tháng đo đạc ở Mỹ. AMS Mariner 2 năm 1962

Bảng 1. Đặc điểm trung bình của gió mặt trời trên quỹ đạo Trái đất

Tốc độ	400 km/s
Mật độ proton	6 cm -3
Nhiệt độ proton	ĐẾN
Nhiệt độ điện tử	ĐẾN
Cường độ từ trường	E
Mật độ dòng proton	cm -2 giây -1
Mật độ thông lượng động năng	0,3 ergsm -2 giây -1

Luồng N.v. có thể chia thành hai loại: chậm - với tốc độ km/s và nhanh - với tốc độ 600-700 km/s. Dòng chảy nhanh đến từ những vùng của vành nhật hoa nơi từ trường gần với hướng tâm. Một số khu vực này là . Dòng chảy chậm N.W. dường như được liên kết với các khu vực trên vương miện nơi có ý nghĩa. tạp chí thành phần tiếp tuyến. lĩnh vực.

Ngoài các thành phần chính của S.v. - proton và electron; - các hạt, ion oxy, silicon, lưu huỳnh và sắt bị ion hóa cao cũng được tìm thấy trong thành phần của nó (Hình 1). Khi phân tích các chất khí bị giữ lại trong các lá tiếp xúc trên Mặt Trăng, người ta đã tìm thấy các nguyên tử Ne và Ar. Hóa chất trung bình. thành phần của S.v. được cho trong bảng. 2.

Bảng 2. Tương đối thành phần hóa học gió mặt trời

Yếu tố	Liên quan đến nội dung
H	0,96
3 anh ấy
4 Anh ấy	0,04
Ô
Ne
Sĩ
Ar
Fe

Ion hóa trạng thái của vật chất S.v. tương ứng với mức độ trong quầng mà thời gian tái hợp trở nên nhỏ so với thời gian giãn nở, tức là ở một khoảng cách xa. Đo ion hóa nhiệt độ ion S.v. có thể xác định nhiệt độ electron của quầng mặt trời.

S.v. mang theo từ trường vành vào môi trường liên hành tinh. cánh đồng. Đông lạnh thành huyết tương đường dây điện Trường này tạo thành một từ trường liên hành tinh. trường (MMP). Mặc dù cường độ IMF thấp và mật độ năng lượng của nó xấp xỉ. 1% động học năng lượng S.V., nó phát vai trò lớn trong nhiệt động lực học S.v. và trong động lực tương tác giữa S.v. với các vật thể của Hệ Mặt trời và các dòng chảy của phương Bắc. giữa họ. Sự kết hợp của việc mở rộng S.v. với sự quay của Mặt trời dẫn đến thực tế là mag. lyonium năng lượng bị đóng băng trong S.V. có hình dạng gần với hình xoắn ốc của Archimedes (Hình 2). Thành phần xuyên tâm và phương vị của mag. trường gần mặt phẳng hoàng đạo thay đổi theo khoảng cách:
,
Ở đâu R- nhật tâm khoảng cách, - vận tốc góc vòng quay của mặt trời, bạn R- thành phần vận tốc hướng tâm S.v., chỉ số “0” tương ứng với mức ban đầu. Ở khoảng cách quỹ đạo Trái đất, góc giữa các hướng từ. trường và hướng tới Mặt trời, trên hệ nhật tâm lớn. Khoảng cách của IMF gần như vuông góc với hướng tới Mặt trời.

S.v., phát sinh trên các vùng của Mặt trời với các hướng từ tính khác nhau. các trường, các dạng chảy trong lớp băng vĩnh cửu có định hướng khác nhau - cái gọi là. từ trường liên hành tinh.

Ở N.v. quan sát nhiều loại sóng: Langmuir, huýt sáo, ion âm, từ âm, v.v. (xem). Một số sóng được tạo ra trên Mặt trời, một số được kích thích trong môi trường liên hành tinh. Việc tạo ra sóng làm giảm bớt độ lệch của hàm phân bố hạt so với hàm Maxwellian và dẫn đến thực tế là S.V. cư xử như sự liên tục. Sóng loại Alfvén đóng vai trò lớn trong việc tăng tốc các thành phần nhỏ của S.V. và trong việc hình thành hàm phân bố proton. Ở N.v. Sự gián đoạn tiếp xúc và quay, đặc trưng của plasma từ hóa, cũng được quan sát thấy.

Dòng N.w. yavl. siêu âm liên quan đến tốc độ của các loại sóng mang lại khả năng truyền năng lượng hiệu quả vào S.V. (Alfvén, sóng âm thanh và sóng từ), Alfvén và âm thanh số Mach S.v. trên quỹ đạo Trái Đất. Khi cắt tỉa S.V. chướng ngại vật có thể làm chệch hướng S.v. (từ trường của Sao Thủy, Trái Đất, Sao Mộc, Staurn hoặc tầng điện ly dẫn điện của Sao Kim và dường như là Sao Hỏa), một sóng xung kích hình cánh cung được hình thành. S.v. chậm lại và nóng lên ở phía trước sóng xung kích, cho phép nó di chuyển xung quanh chướng ngại vật. Đồng thời, ở N.v. một khoang được hình thành - từ quyển (của chính nó hoặc cảm ứng), hình dạng và kích thước của cấu trúc được xác định bởi sự cân bằng của áp suất từ. trường của hành tinh và áp suất của dòng plasma đang chảy (xem). Lớp plasma nóng giữa sóng xung kích và chướng ngại vật được sắp xếp hợp lý được gọi là. vùng chuyển tiếp. Nhiệt độ của các ion ở phía trước sóng xung kích có thể tăng 10-20 lần, các electron - 1,5-2 lần. Hiện tượng sóng xung kích. , quá trình nhiệt hóa dòng chảy được đảm bảo bởi các quá trình plasma tập thể. Độ dày của mặt trước sóng xung kích là ~100 km và được xác định bởi tốc độ tăng trưởng (âm từ và/hoặc lai thấp hơn) trong quá trình tương tác của dòng chảy tới và một phần dòng ion phản xạ từ mặt trước. Trong trường hợp tương tác giữa S.v. với vật thể không dẫn điện (Mặt trăng), sóng xung kích không phát sinh: dòng plasma được bề mặt hấp thụ và phía sau vật thể hình thành một SW, dần dần chứa đầy plasma. khoang.

TRÊN quá trình đứng yên Dòng chảy của plasma hào quang được chồng lên bởi các quá trình không cố định liên quan đến. Trong những đợt bùng phát mạnh của mặt trời, vật chất bị đẩy ra khỏi vùng thấp hơn corona vào môi trường liên hành tinh. Trong trường hợp này, một sóng xung kích cũng được hình thành (Hình 3), sóng này chậm dần khi nó di chuyển qua plasma của SW. Sự xuất hiện của sóng xung kích tới Trái đất dẫn đến sự nén của từ quyển, sau đó sự phát triển của từ tính thường bắt đầu. bão tố

Phương trình mô tả sự giãn nở của quầng mặt trời có thể thu được từ hệ phương trình bảo toàn khối lượng và động lượng góc. Lời giải của phương trình này, mô tả bản chất khác nhau của sự thay đổi tốc độ theo khoảng cách, được thể hiện trong Hình 2. 4. Giải pháp 1 và 2 tương ứng với vận tốc thấp ở đáy vương miện. Sự lựa chọn giữa hai nghiệm này được xác định bởi các điều kiện ở vô cực. Giải pháp 1 tương ứng với tốc độ giãn nở vành nhật hoa thấp (“gió mặt trời”, theo J. Chamberlain, Hoa Kỳ) và đưa ra giá trị lớnáp suất ở vô cực, tức là gặp phải những khó khăn tương tự như mô hình tĩnh. vương miện Giải pháp 2 tương ứng với sự chuyển đổi tốc độ giãn nở thông qua tốc độ âm thanh ( v K) trên một loại rượu rum nhất định rất quan trọng. khoảng cách R K và sự giãn nở tiếp theo ở tốc độ siêu thanh. Giải pháp này mang lại một giá trị áp suất rất nhỏ ở vô cực, giúp nó có thể điều hòa nó với áp suất thấp của môi trường giữa các vì sao. Parker gọi loại dòng điện này là gió mặt trời. Phê bình điểm nằm trên bề mặt Mặt trời nếu nhiệt độ của quầng sáng nhỏ hơn một giá trị tới hạn nhất định. giá trị, ở đâu tôi- khối lượng proton, - chỉ số đoạn nhiệt. Trong hình. Hình 5 cho thấy sự thay đổi tốc độ giãn nở từ nhật tâm. khoảng cách phụ thuộc vào nhiệt độ đẳng nhiệt. vành nhật hoa đẳng hướng. Các mô hình tiếp theo của S.v. tính đến sự thay đổi nhiệt độ vành theo khoảng cách, tính chất hai chất lỏng của môi trường (khí điện tử và proton), độ dẫn nhiệt, độ nhớt và tính chất không hình cầu của sự giãn nở. Cách tiếp cận chất S.v. làm thế nào để một phương tiện liên tục được chứng minh bằng sự hiện diện của IMF và bản chất tập thể của sự tương tác của plasma SW, gây ra bởi nhiều loại bất ổn khác nhau. S.v. cung cấp cơ bản dòng năng lượng nhiệt thoát ra từ quầng hào quang, bởi vì truyền nhiệt đến sắc quyển, nam châm điện. bức xạ từ vật chất vành nhật hoa bị ion hóa cao và tính dẫn nhiệt điện tử của năng lượng mặt trời. không đủ để thiết lập nhiệt sự cân bằng của vương miện. Độ dẫn nhiệt điện tử đảm bảo nhiệt độ môi trường giảm chậm. với khoảng cách. S.v. không đóng bất kỳ vai trò đáng chú ý nào trong toàn bộ năng lượng của Mặt trời, bởi vì dòng năng lượng được nó mang đi là ~ 10 -8

Dòng xuyên tâm không đổi của plasma mặt trời. vương miện trong sản xuất liên hành tinh. Dòng năng lượng đến từ độ sâu của Mặt trời làm nóng plasma hào quang lên tới 1,5-2 triệu K. DC. hệ thống sưởi không được cân bằng bởi sự mất mát năng lượng do bức xạ, vì quầng sáng có kích thước nhỏ. Có nghĩa là năng lượng dư thừa. độ được mang đi bởi thế kỷ S.. (=1027-1029 erg/s). Do đó, vương miện không ở vị trí thủy tĩnh. cân bằng thì nó không ngừng giãn nở. Theo thành phần của thế kỷ S.. không khác với plasma corona (plasma chứa chủ yếu là proton, electron, một số hạt nhân helium, oxy, silicon, lưu huỳnh và các ion sắt). Ở đáy của vành nhật hoa (cách quang quyển của Mặt trời 10 nghìn km), các hạt có bán kính hướng tâm hàng trăm m/s, ở khoảng cách vài mét. mặt trời bán kính nó đạt tốc độ âm thanh trong plasma (100 -150 km/s), ở gần quỹ đạo Trái đất tốc độ của proton là 300-750 km/s và không gian của chúng. - từ một số h-ts đến một số hàng chục giờ trong 1 cm3. Với sự trợ giúp của không gian liên hành tinh. các trạm được thiết lập cho đến quỹ đạo của Sao Thổ, mật độ dòng chảy h-c S.v. giảm dần theo định luật (r0/r)2, trong đó r là khoảng cách tới Mặt Trời, r0 là mức ban đầu. S.v. mang theo nó các vòng của đường dây năng lượng mặt trời. tạp chí. trường, tạo thành từ trường liên hành tinh. . Sự kết hợp của xuyên tâm chuyển động h-ts S.v. với sự quay của Mặt trời, nó tạo cho những đường này hình dạng xoắn ốc. Cấu trúc quy mô lớn của mag. Các trường trong vùng lân cận Mặt trời có dạng các khu vực, trong đó trường hướng từ Mặt trời hoặc hướng về phía nó. Kích thước của khoang mà S. v. chiếm giữ không được biết chính xác (bán kính của nó dường như không nhỏ hơn 100 AU). Ở ranh giới của khoang này có một động lực S.v. phải được cân bằng bởi áp suất của khí liên sao, thiên hà. tạp chí. cánh đồng và thiên hà không gian tia sáng. Ở vùng lân cận Trái Đất, sự va chạm của dòng chảy h-c S. v. với địa từ trường tạo ra một sóng xung kích đứng yên phía trước từ quyển trái đất (từ phía Mặt trời, Hình.).

S.v. dường như chảy quanh từ quyển, hạn chế phạm vi của nó trong không gian. Sự thay đổi cường độ mặt trời liên quan đến các hiện tượng, tia sáng mặt trời. nền tảng nguyên nhân gây ra nhiễu loạn địa từ. trường và từ quyển (bão từ).

Phía sau Mặt trời, nó mất dần từ phía bắc. =2X10-14 một phần khối lượng của nó Msol. Thật tự nhiên khi cho rằng dòng vật chất thoát ra, tương tự như S.E., cũng tồn tại ở các ngôi sao khác (""). Nó phải đặc biệt mãnh liệt ngôi sao lớn(với khối lượng = vài phần mười Msolns) và với nhiệt độ bề mặt cao (= 30-50 nghìn K) và đối với các ngôi sao có bầu khí quyển mở rộng (sao khổng lồ đỏ), vì trong trường hợp đầu tiên có một vương miện sao phát triển cao có đủ năng lượng cao, để vượt qua lực hấp dẫn của ngôi sao, và trong trường hợp thứ hai - parabol thấp. tốc độ (tốc độ thoát; (xem TỐC ĐỘ KHÔNG GIAN)). Có nghĩa. Tổn thất khối lượng do gió sao (= 10-6 Msol/năm trở lên) có thể ảnh hưởng đáng kể đến quá trình tiến hóa của sao. Đổi lại, gió sao tạo ra “bong bóng” khí nóng trong môi trường liên sao - nguồn tia X. bức xạ.

Thuộc vật chất từ điển bách khoa. - M.: Bách khoa toàn thư Liên Xô. . 1983 .

GIÓ MẶT TRỜI - một dòng plasma liên tục có nguồn gốc từ mặt trời, Mặt trời) vào không gian liên hành tinh. Ở nhiệt độ cao tồn tại trong quầng Mặt Trời (1,5 * 10 9 K), áp suất của các lớp phía trên không thể cân bằng áp suất khí của vật chất vành nhật hoa và quầng sáng giãn nở.

Bằng chứng đầu tiên về sự tồn tại của bài viết. dòng plasma từ Mặt trời được thu được bởi L. L. Biermann vào những năm 1950. về việc phân tích các lực tác dụng lên đuôi plasma của sao chổi. Năm 1957, Yu. Parker (E. Parker), phân tích các điều kiện cân bằng của vật chất nhật hoa, đã chỉ ra rằng nhật hoa không thể ở trong điều kiện thủy tĩnh. Thứ Tư. đặc điểm của S. v. được cho trong bảng. 1. S. chảy. có thể chia thành hai loại: chậm - với tốc độ 300 km/s và nhanh - với tốc độ 600-700 km/s. Dòng chảy nhanh đến từ các vùng của quầng mặt trời, nơi có cấu trúc của từ trường. trường gần với bán kính. lỗ vành. Luồng chậm V. rõ ràng có liên quan đến các khu vực của thân răng, do đó, có Bàn 1. - Đặc điểm trung bình của gió mặt trời trên quỹ đạo Trái đất

Tốc độ
Nồng độ proton
Nhiệt độ proton
Nhiệt độ điện tử
Cường độ từ trường
Mật độ thông lượng Python....	2,410 8 cm -2 c -1
Mật độ thông lượng động năng	0,3 ergcm -2 s -1

Bàn 2.- Thành phần hóa học tương đối của gió mặt trời

	Nội dung tương đối

	Nội dung tương đối

Ngoài việc chính các thành phần của nước mặt trời - các hạt proton và electron cũng được tìm thấy trong thành phần của nó. nhiệt độ của ion S.v. có thể xác định nhiệt độ electron của quầng mặt trời.

Vào thế kỷ N. sự khác biệt được quan sát thấy. các loại sóng: Langmuir, huýt sáo, ion âm, sóng plasma). Một số loại sóng Alfven được tạo ra trên Mặt trời và một số được kích thích trong môi trường liên hành tinh. Việc tạo ra sóng làm giảm bớt sự sai lệch của hàm phân bố hạt so với hàm Maxwellian và kết hợp với ảnh hưởng của từ tính. trường tới plasma dẫn đến thực tế là S. v. hoạt động như một môi trường liên tục. Sóng loại Alfvén đóng vai trò lớn trong việc tăng tốc các thành phần nhỏ của S.

Cơm. 1. Gió mặt trời cực lớn. Trục hoành là tỷ số giữa khối lượng của một hạt với điện tích của nó, trục tung là số lượng hạt ghi được trong cửa sổ năng lượng của thiết bị trong 10 s. Các số có dấu “+” biểu thị điện tích của ion.

Dòng N. vào. là siêu âm so với tốc độ của các loại sóng mang lại hiệu quả. chuyển giao năng lượng cho thế kỷ S.. (Alfven, âm thanh). Alfven và âm thanh Số Mach C. V. 7. Khi chảy quanh phía bắc. các chướng ngại vật có khả năng làm chệch hướng nó một cách hiệu quả (từ trường của Sao Thủy, Trái Đất, Sao Mộc, Sao Thổ hoặc tầng điện ly dẫn điện của Sao Kim và dường như là Sao Hỏa), một sóng xung kích hình cánh cung khởi hành được hình thành. sóng, cho phép nó chảy xung quanh một chướng ngại vật. Đồng thời, ở thế kỷ phía Bắc. một khoang được hình thành - từ quyển (của chính nó hoặc cảm ứng), hình dạng và kích thước của hình được xác định bởi sự cân bằng áp suất từ trường. trường của hành tinh và áp suất của dòng plasma chảy (xem. Từ quyển Trái Đất, Từ quyển các hành tinh). Trong trường hợp tương tác với S. v. với vật thể không dẫn điện (ví dụ Mặt trăng), sóng xung kích không xảy ra. Dòng plasma được hấp thụ bởi bề mặt và một khoang được hình thành phía sau cơ thể, dần dần chứa đầy huyết tương C. V.

Quá trình cố định của dòng chảy plasma hào quang được chồng lên bởi các quá trình không cố định liên quan đến tia sáng trên Mặt trời. Khi pháo sáng mạnh, các chất được giải phóng từ phía dưới. vùng hào quang vào môi trường liên hành tinh. Các biến thể từ tính).

Cơm. 2. Sự lan truyền của sóng xung kích liên hành tinh và sự phóng ra từ ngọn lửa mặt trời. Các mũi tên chỉ hướng chuyển động của plasma gió mặt trời,

Cơm. 3. Các dạng nghiệm của phương trình giãn nở quầng quang. Tốc độ và khoảng cách được chuẩn hóa thành tốc độ tới hạn vk và khoảng cách tới hạnRk Giải pháp 2 tương ứng với gió mặt trời.

Sự giãn nở của quầng mặt trời được mô tả bằng hệ phương trình bảo toàn khối lượng, v k) tại một điểm tới hạn nào đó. khoảng cách R tới và sự giãn nở tiếp theo ở tốc độ siêu âm. Giải pháp này mang lại một giá trị áp suất rất nhỏ ở vô cực, giúp nó có thể điều hòa nó với áp suất thấp của môi trường giữa các vì sao. Loại dòng chảy này được Yu gọi là S.. , trong đó m là khối lượng proton, là số mũ đoạn nhiệt và là khối lượng của Mặt trời. Trong hình. Hình 4 cho thấy sự thay đổi tốc độ giãn nở từ nhật tâm. độ dẫn nhiệt, độ nhớt,

Cơm. 4. Profile tốc độ gió mặt trời cho mô hình quầng nhiệt đẳng nhiệt tại ý nghĩa khác nhau nhiệt độ vành.

S.v. cung cấp cơ bản dòng năng lượng nhiệt thoát ra từ quầng hào quang, kể từ khi nhiệt truyền đến sắc quyển, el.-magn. Corona và độ dẫn nhiệt điện tửpp. V. không đủ để thành lập cân bằng nhiệt vương miện Độ dẫn nhiệt điện tử đảm bảo nhiệt độ môi trường giảm chậm. với khoảng cách. độ sáng của Mặt Trời.

S.v. mang theo từ trường vành vào môi trường liên hành tinh. cánh đồng. Các đường sức của trường này đóng băng trong plasma tạo thành từ trường liên hành tinh. trường (IMF). Mặc dù cường độ của IMF thấp và mật độ năng lượng của nó chỉ bằng khoảng 1% mật độ động học. năng lượng mặt trời, nó đóng vai trò quan trọng trong nhiệt động lực học. V. và trong động lực tương tác của S. v. với các cơ thể của hệ mặt trời, cũng như các dòng chảy ở phía bắc. giữa họ. Sự kết hợp mở rộng của thế kỷ S.. với sự quay của Mặt trời dẫn đến thực tế là mag. các đường lực đóng băng về phía bắc thế kỷ có dạng B R và có thành phần phương vị từ. trường thay đổi khác nhau theo khoảng cách gần mặt phẳng hoàng đạo:

anh ở đâu tốc độ quay của mặt trời, Và - thành phần hướng tâm của vận tốc C. c., chỉ số 0 tương ứng với mức ban đầu. Ở khoảng cách quỹ đạo Trái Đất, góc giữa hướng từ trường. lĩnh vực và R khoảng 45°. Tại L lớn từ tính.

Cơm. 5. Hình dạng đường sức từ liên hành tinh - vận tốc góc quay của Mặt Trời, và - thành phần hướng tâm của vận tốc plasma, R - khoảng cách nhật tâm.

S. v., phát sinh trên các vùng của Mặt trời với các mức độ khác nhau. định hướng từ tính trường, tốc độ, temp-pa, nồng độ hạt, v.v.) cũng trong cf. thay đổi tự nhiên về mặt cắt ngang của từng khu vực, gắn liền với sự tồn tại của dòng nước năng lượng mặt trời chảy nhanh trong khu vực. Ranh giới của các ngành thường nằm trong dòng chảy chậm của thế kỷ phương Bắc. Thông thường, người ta quan sát được 2 hoặc 4 khu vực quay cùng Mặt trời. Cấu trúc này được hình thành khi chữ S. được kéo ra. quy mô lớn. trường hào quang, có thể được quan sát trong một số trường hợp. các cuộc cách mạng của Mặt Trời. Cấu trúc khu vực của IMF là hệ quả của sự tồn tại của lớp dòng điện (CS) trong môi trường liên hành tinh, quay cùng với Mặt trời. TS tạo ra một xung điện từ. lĩnh vực - xuyên tâm IMF có dấu hiệu khác nhau Qua các mặt khác nhau TS. TS này, do H. Alfven dự đoán, đi qua những phần của quầng mặt trời có liên quan đến các vùng hoạt động trên Mặt trời và tách các vùng này khỏi các vùng khác nhau. dấu hiệu của thành phần xuyên tâm của nam châm mặt trời. lĩnh vực. TS nằm gần như trong mặt phẳng xích đạo mặt trời và có cấu trúc gấp nếp. Sự quay của Mặt trời dẫn đến sự xoắn các nếp gấp của TC theo hình xoắn ốc (Hình 6). Ở gần mặt phẳng hoàng đạo, người quan sát thấy mình ở trên hoặc dưới TC, do đó anh ta rơi vào các khu vực có dấu hiệu khác nhau của thành phần xuyên tâm IMF.

Gần Mặt trời ở phía bắc. có độ dốc dọc và vĩ độ của vận tốc sóng xung kích không va chạm (Hình 7). Đầu tiên, một sóng xung kích được hình thành, truyền về phía trước từ ranh giới của các cung (sóng xung kích trực tiếp), sau đó hình thành sóng xung kích ngược, truyền về phía Mặt trời.

Cơm. 6. Hình dạng của lớp dòng điện nhật quyển. Giao điểm của nó với mặt phẳng hoàng đạo (nghiêng với đường xích đạo mặt trời một góc ~ 7°) mang lại cấu trúc khu vực quan sát được của từ trường liên hành tinh.

Cơm. 7. Cấu trúc của vùng từ trường liên hành tinh. Mũi tên ngắn biểu thị hướng của gió mặt trời, đường mũi tên biểu thị đường sức từ, đường chấm đứt biểu thị ranh giới của khu vực (giao điểm của mặt phẳng vẽ với lớp hiện tại).

Vì tốc độ của sóng xung kích nhỏ hơn tốc độ của năng lượng mặt trời nên nó mang sóng xung kích ngược theo hướng ra xa Mặt trời. Sóng xung kích gần ranh giới khu vực được hình thành ở khoảng cách ~1 AU. e. và có thể được truy tìm khoảng cách của một số. MỘT. e. Những cái này sóng xung kích, cũng như sóng xung kích liên hành tinh từ các ngọn lửa mặt trời và sóng xung kích quanh hành tinh, làm gia tốc các hạt và do đó là nguồn cung cấp các hạt năng lượng.

S.v. kéo dài đến khoảng cách ~ 100 AU. e., nơi áp suất của môi trường giữa các vì sao cân bằng động lực. huyết áp Cái khoang bị quét bởi S. v. Môi trường liên hành tinh). Mở rộngS. V. cùng với nam châm đóng băng vào nó. trường ngăn chặn sự xâm nhập của các hạt thiên hà vào hệ mặt trời. không gian tia năng lượng thấp và dẫn đến các biến thể vũ trụ. tia năng lượng cao. Một hiện tượng tương tự như S.V. đã được phát hiện ở một số ngôi sao khác (xem. Gió sao).

Lít.: Parker E. N., Động lực học trong môi trường liên hành tinh, O. L. Weisberg.

Bách khoa toàn thư vật lý. Trong 5 tập. - M.: Bách khoa toàn thư Liên Xô. Tổng biên tập A. M. Prokhorov. 1988 .

Xem "SOLAR WIND" là gì trong các từ điển khác:

GIÓ MẶT TRỜI, một dòng plasma từ quầng mặt trời lấp đầy Hệ Mặt trời ở khoảng cách 100 đơn vị thiên văn từ Mặt trời, nơi áp suất của môi trường giữa các vì sao cân bằng với áp suất động của dòng chảy. Thành phần chính là proton, electron, hạt nhân... Bách khoa toàn thư hiện đại

GIÓ MẶT TRỜI, một dòng hạt tích điện ổn định (chủ yếu là proton và electron) được tăng tốc nhiệt độ cao CORONA mặt trời đạt tốc độ đủ cao để các hạt vượt qua lực hấp dẫn của Mặt trời. Gió mặt trời làm chệch hướng... Từ điển bách khoa khoa học kỹ thuật

GIÓ MẶT TRỜI- một dòng liên tục có nguồn gốc từ mặt trời, lan truyền gần như tỏa tròn từ Mặt trời và lấp đầy Hệ Mặt trời đến nhật tâm. khoảng cách R ~ 100 a. e. S. v. được hình thành trong quá trình khí động lực. sự mở rộng của vành nhật hoa (xem Mặt trời ) vào không gian liên hành tinh. Ở nhiệt độ cao tồn tại trong quầng mặt trời (1,5 * 10 9 K), áp suất của các lớp phía trên không thể cân bằng áp suất khí của vật chất vành và quầng nở ra.

Bằng chứng đầu tiên về sự tồn tại của bài viết. dòng plasma từ Mặt trời được L. Biermann thu được vào những năm 1950. về việc phân tích các lực tác dụng lên đuôi plasma của sao chổi. Năm 1957, Yu. Parker (E. Parker), phân tích các điều kiện cân bằng của vật chất nhật hoa, đã chỉ ra rằng nhật hoa không thể ở trong điều kiện thủy tĩnh. trạng thái cân bằng, như đã được giả định trước đây, nhưng sẽ giãn nở, và sự giãn nở này, trong các điều kiện biên hiện có, sẽ dẫn đến sự gia tốc của vật chất vành đến tốc độ siêu âm (xem bên dưới). Lần đầu tiên, dòng plasma có nguồn gốc từ mặt trời được ghi lại trên tàu vũ trụ của Liên Xô. tàu vũ trụ "Luna-2" vào năm 1959. Bài tồn tại. dòng plasma thoát ra từ Mặt trời đã được chứng minh sau nhiều tháng đo đạc ở Mỹ. không gian thiết bị Mariner 2 vào năm 1962.

Thứ Tư. đặc điểm của S.v. được cho trong bảng. 1. S. chảy. có thể chia thành hai loại: chậm - với tốc độ 300 km/s và nhanh - với tốc độ 600-700 km/s. Dòng chảy nhanh đến từ các vùng của quầng mặt trời, nơi có cấu trúc của từ trường. trường gần với bán kính. Một số khu vực này là lỗ vành . Dòng chảy chậm của thế kỷ Bắc. dường như được kết nối với các vùng của vương miện, do đó có một thành phần từ tính tiếp tuyến. lĩnh vực.

Bàn 1.- Đặc điểm trung bình của gió mặt trời trên quỹ đạo Trái đất

Tốc độ
Nồng độ proton
Nhiệt độ proton
Nhiệt độ điện tử
Cường độ từ trường
Mật độ thông lượng Python....	2,410 8 cm -2 c -1
Mật độ thông lượng động năng	0,3 ergcm -2 s -1

Bàn 2.- Thành phần hóa học tương đối của gió mặt trời

	Nội dung tương đối

	Nội dung tương đối

Ngoài việc chính Thành phần của nước mặt trời là proton và electron; các hạt có tính ion hóa cao cũng được tìm thấy trong thành phần của nó. các ion oxy, silicon, lưu huỳnh, sắt (Hình 1). Khi phân tích các chất khí bị giữ lại trong các lá tiếp xúc trên Mặt Trăng, người ta đã tìm thấy các nguyên tử Ne và Ar. Thứ Tư. hóa học tương đối thành phần của S. thế kỷ. được cho trong bảng. 2. Ion hóa. trạng thái của vật chất S. v. tương ứng với mức độ trong vành nhật hoa mà thời gian tái hợp ngắn so với thời gian giãn nở Đo ion hóa nhiệt độ của ion S.v. có thể xác định nhiệt độ electron của quầng mặt trời.

Vào thế kỷ N. sự khác biệt được quan sát thấy. các loại sóng: Langmuir, huýt sáo, ion âm, từ âm, Alfven, v.v. (xem. Sóng trong plasma Một số sóng loại Alfvén được tạo ra trên Mặt trời và một số được kích thích trong môi trường liên hành tinh. Việc tạo ra sóng làm giảm bớt sự sai lệch của hàm phân bố hạt so với hàm Maxwellian và kết hợp với ảnh hưởng của từ tính. trường trên plasma dẫn đến thực tế là S. v. hoạt động như một môi trường liên tục. Sóng loại Alfvén đóng vai trò lớn trong việc tăng tốc các thành phần nhỏ của sóng mặt trời. và trong việc hình thành hàm phân bố proton. Vào thế kỷ N. sự gián đoạn tiếp xúc và quay đặc trưng của plasma từ hóa cũng được quan sát thấy.

Cơm. 1. Phổ khối của gió mặt trời. Trục hoành là tỷ số giữa khối lượng của một hạt với điện tích của nó, trục tung là số lượng hạt ghi được trong cửa sổ năng lượng của thiết bị trong 10 s. Các số có dấu “+” biểu thị điện tích của ion.

Dòng N. vào. là siêu âm so với tốc độ của các loại sóng mang lại hiệu quả. chuyển giao năng lượng cho thế kỷ S.. (Alfven, sóng âm thanh và sóng từ). Alfven và âm thanh Số Mach VỚI.V. trên quỹ đạo Trái Đất 7. Khi chảy quanh hướng Đông Bắc. các chướng ngại vật có khả năng làm chệch hướng nó một cách hiệu quả (từ trường của Sao Thủy, Trái Đất, Sao Mộc, Sao Thổ hoặc tầng điện ly dẫn điện của Sao Kim và dường như là Sao Hỏa), một sóng xung kích hình cánh cung khởi hành được hình thành. S.v. chậm lại và nóng lên ở phía trước sóng xung kích, cho phép nó di chuyển xung quanh chướng ngại vật. Đồng thời, ở thế kỷ phía Bắc. một khoang được hình thành - từ quyển (của chính nó hoặc cảm ứng), hình dạng và kích thước của hình được xác định bởi sự cân bằng của áp suất từ. trường của hành tinh và áp suất của dòng plasma chảy (xem. Từ quyển Trái Đất, Từ quyển các hành tinh). Trong trường hợp tương tác với S. v. với vật thể không dẫn điện (ví dụ Mặt trăng), sóng xung kích không xảy ra. Dòng plasma được bề mặt hấp thụ và một khoang được hình thành phía sau cơ thể, khoang này dần dần được lấp đầy bằng huyết tương từ huyết tương.

Quá trình cố định của dòng chảy plasma hào quang được chồng lên bởi các quá trình không cố định liên quan đến pháo sáng mặt trời . Khi pháo sáng mạnh, các chất được giải phóng từ bên dưới. vùng hào quang vào môi trường liên hành tinh. Trong trường hợp này, một sóng xung kích cũng được hình thành (Hình 2), sóng này chậm dần và lan truyền trong plasma của hệ mặt trời. Sự xuất hiện của sóng xung kích tới Trái đất gây ra sự nén của từ quyển, sau đó sự phát triển của từ tính thường bắt đầu. bão (xem Biến thể từ tính) .

Cơm. 2. Sự lan truyền của sóng xung kích liên hành tinh và sự phóng ra từ ngọn lửa mặt trời. Các mũi tên chỉ hướng chuyển động của plasma gió mặt trời, các đường không có chú thích là đường sức từ.

Cơm. 3. Các dạng nghiệm của phương trình giãn nở quầng quang. Tốc độ và khoảng cách được chuẩn hóa thành tốc độ tới hạn vk và khoảng cách tới hạn Rk Giải pháp 2 tương ứng với gió mặt trời..

Sự giãn nở của quầng mặt trời được mô tả bằng hệ phương trình bảo toàn khối lượng, động lượng góc và phương trình năng lượng. Giải pháp đáp ứng đa dạng bản chất của sự thay đổi tốc độ theo khoảng cách được thể hiện trong hình. 3. Giải pháp 1 và 2 tương ứng với vận tốc thấp ở đáy vương miện. Sự lựa chọn giữa hai nghiệm này được xác định bởi các điều kiện ở vô cực. Giải pháp 1 tương ứng với tốc độ giãn nở thấp của vành nhật hoa và cho giá trị áp suất lớn ở vô cực, tức là nó gặp những khó khăn tương tự như mô hình tĩnh. vương miện Giải pháp 2 tương ứng với sự chuyển đổi tốc độ giãn nở thông qua tốc độ của các giá trị âm thanh ( v đến) trên một số quan trọng. khoảng cách R tới và sự giãn nở tiếp theo ở tốc độ siêu âm. Giải pháp này mang lại một giá trị áp suất rất nhỏ ở vô cực, giúp nó có thể điều hòa nó với áp suất thấp của môi trường giữa các vì sao. Loại dòng chảy này được Yu gọi là S.. Phê bình điểm nằm trên bề mặt Mặt trời nếu nhiệt độ của quầng sáng nhỏ hơn một giá trị tới hạn nhất định. giá trị , trong đó m là khối lượng proton, là số mũ đoạn nhiệt và là khối lượng của Mặt trời. Trong hình. Hình 4 cho thấy sự thay đổi tốc độ giãn nở từ nhật tâm. khoảng cách phụ thuộc vào nhiệt độ đẳng nhiệt. vành nhật hoa đẳng hướng. Các mô hình tiếp theo của thế kỷ S. tính đến sự thay đổi nhiệt độ vành theo khoảng cách, tính chất hai chất lỏng của môi trường (khí điện tử và proton), độ dẫn nhiệt, độ nhớt, không hình cầu. tính chất mở rộng.

Cơm. 4. Profile tốc độ gió mặt trời cho mô hình vành nhật hoa đẳng nhiệt ở các giá trị nhiệt độ vành nhật hoa khác nhau.

S.v. cung cấp cơ bản dòng năng lượng nhiệt thoát ra từ quầng hào quang, kể từ khi nhiệt truyền đến sắc quyển, el-magn. Bức xạ Corona và độ dẫn nhiệt của điện tử không đủ để thiết lập sự cân bằng nhiệt của vành nhật hoa. Độ dẫn nhiệt điện tử đảm bảo nhiệt độ giảm chậm. với khoảng cách. S.v. không đóng bất kỳ vai trò đáng chú ý nào trong toàn bộ năng lượng của Mặt trời, vì dòng năng lượng mà nó mang đi là ~10 -7 độ sáng Mặt trời.

S.v. mang theo từ trường vành vào môi trường liên hành tinh. cánh đồng. Các đường sức của trường này đông cứng trong plasma tạo thành từ trường liên hành tinh. trường (MMP). Mặc dù cường độ IMF thấp và mật độ năng lượng của nó xấp xỉ. 1% mật độ động học năng lượng mặt trời, nó đóng vai trò lớn trong nhiệt động lực học của năng lượng mặt trời. và trong động lực tương tác của S. v. với các cơ thể của hệ mặt trời, cũng như các dòng chảy ở phía bắc. giữa họ. Sự kết hợp mở rộng của thế kỷ S.. với sự quay của Mặt trời dẫn đến thực tế là mag. các đường lực đóng băng ở thế kỷ phía bắc có hình dạng gần với đường xoắn ốc Archimedes (Hình 5). Xuyên tâm B R và các thành phần từ phương vị. trường thay đổi khác nhau theo khoảng cách gần mặt phẳng hoàng đạo:

anh ở đâu tốc độ quay của mặt trời, Và- thành phần hướng tâm của vận tốc không khí trung tâm, chỉ số 0 tương ứng với mức ban đầu. Ở khoảng cách quỹ đạo Trái Đất, góc giữa hướng của từ trường. lĩnh vực và R khoảng 45°. Tại L lớn từ tính. trường gần như vuông góc với R.

Cơm. 5. Hình dạng đường sức từ liên hành tinh. - vận tốc góc quay của Mặt Trời, và - thành phần hướng tâm của vận tốc plasma, R - khoảng cách nhật tâm.

S. v., phát sinh trên các vùng của Mặt trời với các mức độ khác nhau. định hướng từ tính các cánh đồng, các dạng chảy với lớp băng vĩnh cửu có hướng khác nhau. Tách cấu trúc quy mô lớn quan sát được của hệ mặt trời. TRÊN số chẵn các lĩnh vực có sự khác nhau hướng của thành phần xuyên tâm của IMF được gọi là. cấu trúc khu vực liên hành tinh. Đặc điểm của S. v. (tốc độ, temp-pa, nồng độ hạt, v.v.) cũng vào Thứ Tư. thay đổi tự nhiên về mặt cắt ngang của từng khu vực, gắn liền với sự tồn tại của dòng nước năng lượng mặt trời chảy nhanh bên trong khu vực. Ranh giới của các khu vực thường nằm trong dòng chảy chậm của phía bắc. Thông thường, người ta quan sát được 2 hoặc 4 khu vực quay cùng Mặt trời. Cấu trúc này được hình thành khi chữ S. được kéo ra. tạp chí quy mô lớn. trường hào quang, có thể được quan sát trong một số trường hợp. các cuộc cách mạng của Mặt Trời. Cấu trúc khu vực của IMF là hệ quả của sự tồn tại của lớp dòng điện (CS) trong môi trường liên hành tinh, quay cùng với Mặt trời. TS tạo ra một xung điện từ. trường - các thành phần xuyên tâm của IMF có các dấu hiệu khác nhau ở các phía khác nhau của xe. TS này, do H. Alfven dự đoán, đi qua những phần của quầng mặt trời có liên quan đến các vùng hoạt động trên Mặt trời và tách các vùng này khỏi các vùng khác nhau. dấu hiệu của thành phần xuyên tâm của nam châm mặt trời. lĩnh vực. TS nằm gần như trong mặt phẳng xích đạo mặt trời và có cấu trúc gấp nếp. Sự quay của Mặt trời dẫn đến sự xoắn các nếp gấp của TC thành hình xoắn ốc (Hình 6). Ở gần mặt phẳng hoàng đạo, người quan sát thấy mình ở trên hoặc dưới TC, do đó anh ta sẽ đến các khu vực có dấu hiệu khác nhau của thành phần xuyên tâm IMF.

Gần Mặt trời ở phía bắc. Có các gradient vận tốc theo chiều dọc và vĩ độ gây ra bởi sự khác biệt về vận tốc của dòng chảy nhanh và dòng chảy chậm. Khi bạn di chuyển ra xa Mặt trời và ranh giới giữa các dòng suối ở phía bắc trở nên dốc hơn. gradient vận tốc hướng tâm phát sinh, dẫn đến sự hình thành sóng xung kích không va chạm(Hình 7). Đầu tiên, một sóng xung kích được hình thành, truyền về phía trước từ ranh giới của các cung (sóng xung kích hướng về phía trước), sau đó hình thành sóng xung kích ngược, truyền về phía Mặt trời.

Cơm. 7. Cấu trúc của vùng từ trường liên hành tinh. Mũi tên ngắn thể hiện hướng của dòng plasma gió mặt trời, các đường có mũi tên - đường sức từ, đường chấm chấm - ranh giới khu vực (giao điểm của mặt phẳng vẽ với lớp hiện tại).

Vì tốc độ của sóng xung kích nhỏ hơn tốc độ của năng lượng mặt trời nên plasma kéo theo sóng xung kích ngược theo hướng ra xa Mặt trời. Sóng xung kích gần ranh giới khu vực được hình thành ở khoảng cách ~1 AU. e. và có thể được truy tìm khoảng cách của một số. MỘT. e. Những sóng xung kích này, cũng như sóng xung kích liên hành tinh từ các ngọn lửa mặt trời và sóng xung kích quanh hành tinh, làm gia tốc các hạt và do đó là nguồn của các hạt năng lượng.

S.v. kéo dài đến khoảng cách ~ 100 AU. e., nơi áp suất của môi trường giữa các vì sao cân bằng động lực. huyết áp Cái khoang bị quét bởi S. v. trong môi trường giữa các vì sao, tạo thành nhật quyển (xem. Môi trường liên hành tinh ) Khai triển S. v. cùng với nam châm đóng băng vào nó. trường ngăn chặn sự xâm nhập của các hạt thiên hà vào Hệ Mặt trời. không gian tia năng lượng thấp và dẫn đến những biến đổi trong vũ trụ. tia năng lượng cao. Một hiện tượng tương tự như S.V. cũng đã được phát hiện ở một số ngôi sao khác (xem Gió sao ).

Lít.: Parker E. N., Các quá trình động trong môi trường liên hành tinh, trans. từ tiếng Anh, M., 1965; Brandt J., Gió mặt trời, xuyên. từ tiếng Anh, M., 1973; Hundhausen A., Sự mở rộng Corona và Gió Mặt trời, xuyên. từ tiếng Anh, M., 1976. O. L. Weisberg.