ลมสุริยะคืออะไร?
ทุกช่วงเวลาที่ดวงอาทิตย์แผ่รังสีออกสู่อวกาศกระแสของอนุภาคไอออนที่ปล่อยออกมาจากชั้นนอก (โคโรน่าของดวงอาทิตย์) ด้วยความเร็วมหาศาลถึง 1200 กม. / วินาที "vortices" ที่ไม่มีที่สิ้นสุดของมันล้อมรอบโลกซึมซับพื้นที่ของระบบสุริยะและแม้แต่ไปไกลเกินกว่าที่กำหนดไว้ ดาวทุกดวงสามารถเปล่งมันออกมาและในกรณีนี้มันเรียกว่าดาวฤกษ์ลม การไหลของอนุภาคของดวงอาทิตย์ยังสามารถเรียกว่าลมดวงดาวของดวงอาทิตย์และจะไม่มีข้อผิดพลาดในเรื่องนี้
ประวัติความเป็นมาของแนวคิด
แนวคิดทางวิทยาศาสตร์ของบุคคลเกี่ยวกับโลกกำลังเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา กระบวนการในการปฏิเสธ dogmas ก่อนหน้าและแนวความคิดทำให้เป็นไปได้ที่จะดูสดใหม่ในความเป็นจริงที่มีอยู่
เป็นเวลานานวิทยาศาสตร์ถือว่ามงกุฎคงที่ของดาวใด ๆ นั่นคือแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงดูเหมือนจะสร้างความสมดุลให้กับแรงดันของการระเบิดของนิวเคลียร์และเทอร์โมนิวเคลียร์และไม่อนุญาตให้มีการปล่อยสสารที่ร้อนแดงออกมาจากพื้นที่รอบ ๆ
นักฟิสิกส์ธรณีฟิสิกส์ชาวอังกฤษและนักดาราศาสตร์ Sidney Chapman ในเวลาที่เขาสร้างและพัฒนาทฤษฎีของความมั่นคงของบรรยากาศของดวงอาทิตย์ สมมติฐานของเขาแบ่งชุมชน Astrophysical ทั้งหมดนี้จะดำเนินต่อไปตามเวลาของเรา อย่างไรก็ตามพบว่ามีชายคนหนึ่งที่หักล้างทัศนะของนักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงอย่างเด็ดเดี่ยวและไม่สามารถเพิกถอนได้อย่างถาวร
ชื่อของเขาคือ Eugene Newman Parker นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอเมริกันจัดการกับแนวคิดของเพื่อนร่วมงานชาวอังกฤษ ด้วยการพัฒนาที่เป็นผู้บุกเบิกของเขาเขาสามารถพิสูจน์การย้อนกลับของการรั่วไหลของสสารจากมงกุฎ ยิ่งไปกว่านั้นความจริงที่น่าสงสัยเกิดขึ้น: เมื่อคุณย้ายออกจากดวงอาทิตย์ความเร็วของลมสุริยะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญถึงค่าความเร็วเหนือเสียงจากนั้นลดลงและมีเสถียรภาพ โดยวิธีการขอบเขตของการกระจายยังไม่ได้รับการพิจารณาและกำลังรอการค้นพบของพวกเขา
การตรวจวัดบนยานอวกาศดวงแรกได้ยืนยันข้อสรุปที่ถูกต้องของ Y. Parker ในไม่ช้านักดาราศาสตร์ค้นพบลมดาวฤกษ์ที่คล้ายกันในความกว้างใหญ่ของกาแลคซีจำนวนหนึ่ง
ลมสุริยะปรากฏอย่างไร?
เหตุผลในการปรากฏตัวของกระแสที่ประกอบด้วยส่วนผสมของอนุภาคที่มีประจุบวกและประจุลบคือพลาสม่าเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องภายในดวงอาทิตย์ มันเกิดขึ้นจากปฏิกิริยาที่ไม่สิ้นสุดของการหลอมด้วยความร้อน (thermonuclear fusion) ทำให้ศูนย์กลางของดาวฤกษ์ร้อนถึงหลายสิบล้านองศาเซลเซียส ก๊าซไอออไนซ์ที่ถูกทำให้ร้อนด้วยวิธีนี้จะแตกออกอย่างรวดเร็วจาก "ปริมาณที่ จำกัด " ซึ่งบินได้ไกลเกินขอบเขตของระบบดาวของเรา
ความจริงที่น่าสนใจ: ข้อ จำกัด ของปริมาตรนี้เกิดจากแรงโน้มถ่วงมหาศาล "ราวกับว่าการอุดตันการระเบิดของระเบิดไฮโดรเจนจำนวนมากไม่ จำกัด ปริมาตร" เกิดขึ้นจากขนาดที่ใหญ่ของแสงสว่างของเรา และใหญ่กว่าโลกถึง 109 เท่า ผลลัพธ์ของกระบวนการนี้คือการให้ความร้อนของโคโรนาของดวงอาทิตย์ถึงหนึ่งล้านองศาเซลเซียสเนื่องจากมีไมโครเอ็กซ์ตอสชั่นของพลาสมา“ รอดพ้นเสรีภาพ”
ในเดือนกันยายน 2559 นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันที่ใช้หอสังเกตการณ์ NASA STEREO เป็นครั้งแรกสามารถตรวจจับกระบวนการของลมสุริยะได้ ตามคำแถลงของพวกเขาสิ่งที่เกิดขึ้นก็เหมือนกับการปล่อยน้ำ: กระแสแรกไหลไปในกระแสเดียวจากนั้นมันจะแยกออกเป็นอนุภาคแยกซึ่งกลายเป็นขนาดเล็กลงเรื่อย ๆ จนกลายเป็นเมฆ“ ก๊าซ”
ศึกษาปรากฏการณ์
เมื่อเจ็ดปีก่อน Yu. Parker นักดาราศาสตร์ชาวเยอรมันตะวันตก Ludwig Birman ศึกษาโครงสร้างของหางดาวหางแนะนำการมีอยู่ของรังสี corpuscular จากดวงอาทิตย์ซึ่งปัจจุบันเรียกว่าลมสุริยะ กระแสของอนุภาคที่มีประจุทำลายผ่านรูเวียน (พื้นที่บนพื้นผิวของดาวฤกษ์ของเราที่ไม่ถูกปกคลุมด้วยสนามแม่เหล็ก) วิ่งเข้าสู่อวกาศ
การวัดครั้งแรกของพารามิเตอร์ทางเทคนิคของลมสุริยะนั้นเกิดขึ้นที่สถานีอัตโนมัติอวกาศของโซเวียต Luna-2 ในปี 1959
สามปีต่อมาดาวเทียมอเมริกัน“ มาริเนอร์ -2” ได้ทำการวิจัยหลายเดือนเกี่ยวกับปรากฏการณ์อวกาศที่ไม่เหมือนใคร การศึกษาเพิ่มเติมได้ดำเนินการต่อโดย SOHO สถานีระหว่างประเทศและโปรแกรมการจัดการระดับชาติหลายโครงการ - NASA, USA กิจกรรมทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการศึกษาของลมสุริยะได้ขยายขอบเขตจากพื้นผิวของดวงอาทิตย์ไปสู่ขอบของระบบดาวฤกษ์
ความเร็วลมสุริยะ
ที่น่าสนใจทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติที่ดีคือการวัดเช่นเดียวกับการศึกษากฎหมายของการเคลื่อนไหวของการไหลของพลาสมาไฮโดรเจนซึ่งเป็นพื้นฐานของลมสุริยะ
แต่เดิม อนุภาคที่แตกตัวเป็นไอออนของฮีเลียมไฮโดรเจนเหล็กซิลิคอนกำมะถันและองค์ประกอบทางเคมีอื่น ๆ จะเคลื่อนที่ด้วยความเร็ว 300-450 กิโลเมตรต่อวินาที
ความจริงที่น่าสนใจ: ในระหว่างที่แสงอาทิตย์พลุหรือการดีดออกของมวลหัวใจความเร็วของการไหลเพิ่มขึ้นสูงถึง 1200 km / s! ลมสุริยะกลายเป็น "พายุเฮอริเคนสุริยะ" ทำให้เกิดปรากฏการณ์ทางธรรมชาติและทางกายภาพที่เป็นเอกลักษณ์ทั้งชุด
ในอนาคตความเร็วลมสุริยะของกระแสจะเพิ่มขึ้นถึง 400 - 800 km / s ใกล้โลก (นี่คือที่ซึ่งการเร่งความเร็วสิ้นสุดลง) 1,500,000 km / h (420 km / s) ในภูมิภาค Mars. ที่ระยะทางสูงถึง 10,000 ล้านกม. จากแหล่งกำเนิดรังสีความเร็วในการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุพลังงานแสงอาทิตย์อยู่ที่ประมาณ 1,000,000 km / h (280 km / s) นอกจากนี้ภายใต้อิทธิพลของสื่อระหว่างดวงดาวมันอ่อนตัวลง
การเปลี่ยนแปลงของลมสุริยะนั้นได้รับอิทธิพลมาจากสองปัจจัย: แรงดึงดูดของดวงอาทิตย์และแรงดันภายในกระแส การคำนวณได้รับการสนับสนุนจากการวิจัยเชิงปฏิบัติ (เที่ยวบินของ American Voyager - 1, - 2 "และ" Pioneer - 10, - 11 ") แสดงความมั่นคงของความเร็วของการไหลของอนุภาคที่มีประจุอยู่ตรงข้ามกับวงโคจรของดาวเคราะห์ของเรา
ประเภทของลมสุริยะ
ธรรมชาติของการไหลของไอออไนซ์ของดวงอาทิตย์ได้รับคำสั่งและแบ่งออกเป็นสองประเภท:
- สงบ (ช้าหรือเร็ว);
- ที่ได้ข่มขืน
ความสงบ - ช้า
ลมสุริยะช้าเกิดขึ้นในลำไส้ของเส้นศูนย์สูตรของแสงสว่างในช่วงระยะเวลาของการขยายตัวทางความร้อนของก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออน กระบวนการแบบไดนามิกนี้จะเร่งพลาสมาโคโรนานัลให้มีความเร็วเหนือเสียงประมาณ 400 กิโลเมตรต่อวินาที ในโครงสร้างของสตรีมที่ช้านั้นมีความหนาแน่นและกว้างกว่าสตรีมที่เร็ว
ความสงบ - เร็ว
หลุมชเวียนเป็นแหล่งกำเนิดของลมสุริยะที่รวดเร็ว กระแสของลมนี้สามารถหมดอายุเป็นเวลาหลายเดือน“ โจมตี” โลกด้วยระยะเวลาของการหมุนของดวงอาทิตย์ยาวนาน 27 วัน
เจ็บแค้น
สาเหตุของการไหลเวียนของคลื่นรบกวนคือ: การรวมตัวกันของการปล่อยโคโรนาเองเช่นเดียวกับการปรากฏตัวของเว็บไซต์การบีบอัดในพื้นที่ดาวเคราะห์อวกาศก่อนที่จะมีการปล่อยมวลโคโรนาหรือลมสุริยะที่รวดเร็ว
คลื่นกระแทกระหว่างดาวเคราะห์
การปรากฏตัวของคลื่นกระแทกคอสมิคนำหน้าด้วย:“ การโจมตี” ของลมสุริยะอย่างรวดเร็วบน“ พี่น้องที่ช้า”, การชนกันของอนุภาคโคโรนาที่มีประจุด้วยสนามแม่เหล็กของโลก, การระเบิดของซูเปอร์โนวา, การชนกันของกาแล็กซี่
ความจริงที่น่าสนใจ: หนึ่งเดือนครึ่งที่ผ่านมามีข้อความปรากฏว่า NASA สามารถวัดความแรงของคลื่นกระแทกของลมสุริยะ การติดตั้งในพื้นที่ 4 ตามลำดับพร้อมอุปกรณ์พิเศษพร้อมกับอุปกรณ์ที่จำเป็นดาวเทียมหลายชั้น นักวิจัยชาวอเมริกัน“ จับ” ช่วงเวลาแห่งความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ และสอง: จากการทดลองข้อมูลของความแม่นยำสูงสุดในธรรมชาติและพารามิเตอร์ของการเคลื่อนที่ของอนุภาคพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับ
คลื่นกระแทกเป็นบริเวณที่เกิดการปะทะกันของตัวกลาง (ก๊าซ) ที่เคลื่อนที่อย่างรวดเร็วซึ่งมีสิ่งกีดขวางบางชนิด (ตัวอย่างเช่นลมสุริยะกับสนามแม่เหล็กโลก) สร้าง "ด้านหน้า" ของการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนในพารามิเตอร์ทางกายภาพของการไหลเข้า (ความดันความหนาแน่นอุณหภูมิระดับอนุภาค และตัวบ่งชี้อื่น ๆ อีกจำนวนหนึ่ง)
การแพร่กระจายของลมสุริยะในอวกาศ
เคลื่อนห่างออกไปจาก "ผู้กำเนิด" - ดวงอาทิตย์ลมอ่อนตัวและผ่านหลายพื้นที่ชายแดน ครั้งแรกของพวกเขาจะถูกลบออกจากดาวที่ระยะ 95 AU (AU - หน่วยดาราศาสตร์เท่ากับระยะทางเฉลี่ยจากโลกถึงดวงอาทิตย์และมีจำนวน 149 598 100 ± 750 กม.)สิ่งที่เรียกว่า "ขอบเขตคลื่นกระแทก" มันเป็นของเธอ การเบรกของลมสุริยะ จากความเร็วเหนือเสียง
มีการบินอีก 40 AU การไหลของอนุภาคไอออนภายใต้อิทธิพลของสสารระหว่างดาวจะถูกยับยั้งอย่างสมบูรณ์ ขอบเขตของการยับยั้งที่กำหนดโดยกระบวนการทางดาราศาสตร์เรียกว่าเฮลิโอพอส ภูมิภาคอวกาศล้อมรอบด้วยเฮลิโอพอสเรียกว่าเฮลิโอสเฟียร์ ขนาดของมันไม่เหมือนกัน:
- 73 a.u จากด้านใต้
- 85 a.u จากด้านเหนือ
ข้อมูลทางดาราศาสตร์ได้รับจากการเปิดตัวยานอวกาศอเมริกา 2 ชุดซีรีย์ Voyager ออกแบบมาเพื่อศึกษาขอบเขตของระบบสุริยะ เมื่อเร็ว ๆ นี้ Voyager 2 ยืนยันข้อมูล Voyager 1
ลมสุริยะและโลก
กระแสลมสุริยะที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลาสามารถทำลายชีวิตทั้งหมดบนพื้นผิวโลกได้อย่างง่ายดาย เพื่อป้องกันต่อต้าน "อาวุธที่น่ากลัว" มี "โล่ที่เชื่อถือได้" ในรูปแบบของสนามแม่เหล็ก ความเท่าเทียมกันของการเผชิญหน้าครั้งนี้ค่อนข้างแปรปรวนและมักทำให้เกิดพายุธรณีแม่เหล็ก ไม่น่าแปลกใจที่ในปี 1990 คำว่า "สภาพอากาศในอวกาศ" ซึ่งส่วนใหญ่สะท้อนถึงสถานะปัจจุบันของสนามแม่เหล็กของโลกก็มีความเกี่ยวข้อง
ผู้สร้างวิทยาศาสตร์ของ heliobiology ศึกษาผลของแสงสว่างในหน้าที่สำคัญของสิ่งมีชีวิตบนโลกคือนักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต A. L. Chizhevsky ต้องขอบคุณเขาและนักวิจัยคนอื่น ๆ มันเป็นไปได้ที่จะอธิบายรูปแบบของผลกระทบของความแตกต่างของกิจกรรมแสงอาทิตย์ในร่างกายมนุษย์เพิ่มและลดผลผลิตของพืชที่เพาะปลูกและทวีคูณและลดประชากรนกปลาและสัตว์
วงจรของรอบระยะเวลาของผลกระทบของดวงอาทิตย์บนโลกถูกค้นพบและศึกษา รายงานปกติของระดับกิจกรรมของพื้นหลัง geomagnetic ได้กลายเป็นเรื่องธรรมดา คนที่ทุกข์ทรมานจากโรคเรื้อรังมีข้อมูลที่จำเป็นในการใช้ยาที่ถูกต้องในเวลาที่เหมาะสม การผลิตพืชผลและปศุสัตว์สมัยใหม่ยังเป็น“ อาวุธ” ที่มีความรู้เพื่อดำเนินกิจกรรมในวิธีที่เหมาะสมที่สุด
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ: จากการสังเกตของ N. S. Shcherbinsky ความถี่ของตั๊กแตนมาถึงในทุ่งนาสอดคล้องกับจังหวะ 11 ปีของดวงอาทิตย์
วิทยาศาสตร์ก้าวไปข้างหน้าและเรียกร้องให้เด็ก วันนี้พวกเขาแต่ละคนสามารถได้รับผู้เชี่ยวชาญพิเศษด้านอายุรเวชโดยจบการศึกษาจากสถาบันการศึกษาระดับสูง
ปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกิดจากลมสุริยะ
ลมสุริยะที่บินรอบโลกทำให้เกิดปรากฏการณ์ทางธรรมชาติมากมาย ในหมู่พวกเขา: พายุแม่เหล็ก, แสงออโรร่า, เข็มขัดรังสีของดาวเคราะห์ เมื่อไม่นานที่ผ่านมามีการเปิดเผยรูปแบบในจำนวนแสงที่เพิ่มขึ้นจากการเพิ่มขึ้นของการไหลของอนุภาคไอออไนซ์ของดาวฤกษ์ของเรา
มีปรากฏการณ์ธรณีฟิสิกส์จำนวนหนึ่งที่เกิดจากลมสุริยะ ในบางสถานที่เอาท์พุทของก๊าซเรดอนก๊าซจากพื้นผิวโลกจะเพิ่มขึ้นซึ่งสามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของกัมมันตภาพรังสีในชั้นบรรยากาศ มีความสัมพันธ์ระหว่างกิจกรรมสุริยะกับจำนวนแผ่นดินไหวที่เพิ่มขึ้น พายุแม่เหล็กเปลี่ยนสนามไฟฟ้าบนพื้นผิวโลกอย่างมีนัยสำคัญและนำไปสู่การกระโดดในความดันบรรยากาศ
อันตรายจากลมสุริยะ
การปล่อยมลพิษที่ทรงพลังจากพื้นผิวของการสื่อสารด้วยแสงทำให้รบกวนการทำงานของคอมพิวเตอร์ทำให้เกิดความผิดปกติในเครือข่ายวิศวกรรมและสร้างกระแสไฟฟ้า“ อันตราย” ในโครงสร้างและอุปกรณ์โลหะ
ภัยคุกคามจากการโจมตีของลมสุริยะทำให้เกิดปัญหามากมายสร้างความจำเป็นในการสังเกตอย่างระมัดระวังและทำนายพายุแม่เหล็กบนโลกของเรา บริการสภาพอากาศทั่วโลกมีการติดตั้งอุปกรณ์ที่จำเป็นและส่งสัญญาณความผันผวนของพื้นหลังสนามแม่เหล็กของโลก เทคโนโลยีได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อระบุจุดโฟกัสของกิจกรรมแผ่นดินไหวในอนาคตและเตือนประชาชนถึงอันตรายที่ใกล้เข้ามา
ความจริงที่น่าสนใจ: มีสมมติฐานทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการเกิดขึ้นของน้ำบนพื้นผิวดวงจันทร์เนื่องจากอิทธิพลของลมสุริยะการตรวจจับของเหลวทำให้เกิดความหวังและมองโลกในแง่ดีในการพัฒนาอนาคตของ "เพื่อนบ้าน" ที่ใกล้ที่สุด
อนาคตสำหรับการใช้ลมสุริยะ
ในแง่ของคุณสมบัติที่มีอยู่ทั้งหมดของปรากฏการณ์จักรวาลที่ไม่เหมือนใครเช่นลมสุริยะมันก็น่าสนใจมากที่จะหาแอปพลิเคชันที่ใช้งานได้จริง
ผู้บุกเบิกในการสร้างสิ่งที่เรียกว่า "เรือไฟฟ้า", "เรือใบแสงอาทิตย์" (ยานอวกาศเคลื่อนที่เนื่องจากพลังงานของอนุภาคที่มีประจุของลมสุริยะ) เป็นนักวิทยาศาสตร์ชาวฟินแลนด์ - Pekka Jahunen
ในฤดูใบไม้ผลิของปี 2013 ดาวเทียมเอสโตเนีย ESTCube-1 ที่ติดตั้งอุปกรณ์นี้เปิดตัวสู่วงโคจร โชคไม่ดีความพยายามครั้งนี้ไม่ประสบความสำเร็จเนื่องจากเรือไม่สามารถเปิดได้
มีโครงการที่ดึงดูดอื่น ๆ : การใช้กระแสของ coronal เรื่องเพื่อส่งข้อมูลหรือการสร้าง "ionostations" ในวงโคจรของดาวเคราะห์เพื่อสร้างพลังงานไฟฟ้า
อนาคตของดวงอาทิตย์ของเรา
การวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ให้การคาดการณ์ 5 พันล้านปีของการมีอยู่ของแสงสว่างของเรา การสูญเสียไฮโดรเจนไปทุก ๆ วินาทีถึง 600 ล้านตันมันจะกลายเป็นดาวยักษ์แดงดวงแรกและกลายเป็นดาวแคระขาวดวงแรก ระหว่างทางมีพลังงานสำรองหมดในรูปของไฮโดรเจนและฮีเลียม สิ่งที่ไม่พึงประสงค์มากที่สุดคือดวงอาทิตย์ที่กำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่องจะละลายปรอทดาวศุกร์และโลก ไม่ว่าในกรณีใดชีวิตบนโลกจะหายไปอย่างสมบูรณ์
ดังนั้นมนุษยชาติจึงจำเป็นต้องคิดถึงอนาคตและจัดระเบียบการตั้งถิ่นฐานใหม่ให้กับโลกอื่นนอกระบบสุริยะของเรา มันหลีกเลี่ยงไม่ได้ จิตใจที่ยิ่งใหญ่: นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย Tsiolkovsky นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอังกฤษสตีเฟ่นฮอว์คิงพูดเกี่ยวกับเรื่องนี้โดยตรง Moon, Mars, Ceres, Pluto - รายชื่ออาณานิคมที่มีศักยภาพกำลังขยายตัว ดังนั้น: "ปล่อยให้ลมสุริยะระเบิดลงในใบเรือของยานอวกาศของโลก, ระดมความกว้างใหญ่ของจักรวาล!"