Mikä on aurinkotuuli?

Auringon tuuli on ladattujen hiukkasten virta, joka virtaa auringosta tai mistä tahansa tähdestä kaikkiin suuntiin. Se koostuu enimmäkseen vapaista protoneista ja elektroneista (plasma), joiden energia on noin 1 keV (kilo-elektronivoltti). Tämä melko energinen, mutta aurinkotuuli on yleensä vaaraton sen alhaisen tiheyden vuoksi. Se ulottuu ulospäin noin 100 AU (tähtitieteelliset yksiköt, maapallon ja auringon etäisyydet), noin kolme kertaa kauempana auringosta kuin Neptunuksen kiertorata, jolloin se törmää tähtienväliseen väliaineeseen. Alue, jossa tämä tuuli on hallitseva, tunnetaan heliosfäärinä.

Ei ole täysin tiedossa, miten aurinkotuuli pakenee Auringosta ja kulkee ulospäin. Se johtuu osittain koronan erittäin korkeasta lämpötilasta, Auringon ilmakehän korkeimmasta kerroksesta, joka vaihtelee 1-3 miljoonan Kelvinin välillä (1-3 miljoonaa celsiusastetta, 1.8 ja 5.4 miljoonaa Fahrenheit -astetta) ja saavuttaa satunnaisen 10 miljoonan Kelvinin korkeuden. Koronan korkea lämpötila on ratkaisematon kysymys fysiikassa itsessään, mutta tuulen nopeus, kun se heitetään auringosta – 400-700 km/s – on toinen mysteeri. Vaikka otetaan huomioon koronan korkea lämpötila, näiden hiukkasten on saatava ylimääräistä kineettistä energiaa jostain paetakseen auringosta nopeudellaan. Vapaiden elektronien tuottamat magneettikentät voivat osaltaan kiihdyttää protoneja poispäin auringosta.

Auringon tuuli on lähde erilaisille Maasta näkyville ilmiöille, mukaan lukien aurorae (revontuli ja etelävalot), geomagneettiset myrskyt, joista vakavimmat voivat vahingoittaa sähköverkkoja ja vaarantaa astronautit, sekä komeettojen plasmahäntä. Aurinko lähettää noin 6.7 miljardia tonnia aurinkotuulta tunnissa, mikä kuulostaa paljon, mutta siitä tulee käytännössä mitään, kun se jakautuu laajalle avaruudelle. Maan tuulen massa tulee ulos vain 150 miljoonan vuoden välein, ja Aurinko on menettänyt vain 0.01% massastaan ​​4.57 miljardin vuoden iän aikana. Muut tähdet, erityisesti Wolf-Rayet-tähdet, menettävät paljon enemmän massaansa aurinkotuulelle ajan myötä. Vaikka aurinko vaatisi 50 biljoonaa vuotta kaiken massansa poistamiseksi tuulen kautta, Wolf-Rayet-tähti tarvitsee vain noin 100,000 XNUMX.

Auringon tuuli on ensisijainen ilmiö avaruudessa pitkän matkan, mutta ei ikuisesti. Tämän tuulen vaikutus alkaa horjua päättymissokissa, noin 75 AU: n päässä auringosta, missä sen nopeus laskee yliäänestä alaääniin. Avaruusanturi Voyager 1 saavutti lopetussokin 23.-24. toukokuuta 2005. Sen antureista lähetetyt tiedot ovat antaneet tutkijoille paremman käsityksen siitä, miten dynamiikka muuttuu, kun aurinkotuuli ei ole ensisijainen vaikutus paikalliseen avaruusympäristöön.