Energie unášená slunečním větrem do meziplanetárního prostoru. Co je sluneční vítr? Pomalý sluneční vítr

Ministerstvo školství Běloruské republiky

sluneční vítr

Dokončeno:

žák 11. třídy

Čaplinský Viktor Sergejevič

Zkontrolováno:

učitel fyziky

Simonovič N. N.

Borisov 2004

Zavedení

Trochu teorie související s teoretickou předpovědí slunečního větru

Koncepty rovnoměrného odtoku plazmatu ze sluneční koróny.

Proudí sluneční vítr z povrchu Slunce rovnoměrně a nehybně?

Jak se mění vlastnosti slunečního větru se vzdáleností od Slunce?

Klidný sluneční vítr.

Vysokorychlostní sluneční vítr

Opakující se vlákna

Sporadické vysokorychlostní toky.

Závěr

Zavedení.

Od té doby uplynulo 40 let americký fyzik E. Parker teoreticky předpověděl jev, kterému se říkalo „sluneční vítr“ a který o několik let později experimentálně potvrdila skupina sovětského vědce K. Gringause pomocí přístrojů instalovaných na kosmických lodích Luna-2 a Luna-3. Sluneční vítr je proud plně ionizovaného vodíkového plazmatu, tedy plynu skládajícího se z elektronů a protonů přibližně stejné hustoty (podmínka kvazineutrality), který se vysokou nadzvukovou rychlostí vzdaluje od Slunce. Na oběžné dráze Země (1 A.U. od Slunce) je rychlost tohoto proudění přibližně 400-500 km/s, koncentrace protonů (nebo elektronů) je 10-20 částic na centimetr krychlový a jejich teplota je přibližně 100 000 K. (teplota elektronů je o několik vyšší).

Kromě elektronů a protonů, alfa částic (řádově několik procent), malé množství těžších částic a také magnetické pole, jehož průměrná indukční hodnota se ukázala být v řádu několika gama (g = 10 -5 Gauss) na oběžné dráze Země, byly objeveny v meziplanetárním prostoru.

Jak ukazují pozorování na palubě vesmírných družic Země a dalších kosmických lodí s vysokým orbitálním apogeem, meziplanetární prostor je vyplněn extrémně aktivním médiem - plazmou slunečního větru. Sluneční vítr vzniká v horních vrstvách atmosféry Slunce a jeho hlavní parametry jsou určeny odpovídajícími parametry sluneční atmosféry. Vztah mezi fyzikálními charakteristikami slunečního větru v blízkosti oběžné dráhy Země a fyzikálními jevy ve sluneční atmosféře se však ukazuje jako extrémně složitý a navíc se mění v závislosti na sluneční aktivitě konkrétní situace na Slunci. Proto se pro zjednodušení popisu předpokládá, že pozorovaný sluneční vítr se skládá ze tří složek:

1. Klidný sluneční vítr - neustále existující proud sluneční plazmy, vyplňující veškerý meziplanetární prostor až po hranice heliosféry (50 - 200 A.E.)

2. Kvazistacionární vysokorychlostní toky sluneční plazmy odpovědné za opakující se geomagnetické poruchy

3. Sporadické vysokorychlostní toky jsou relativně krátkodobé, extrémně heterogenní a strukturně složité útvary odpovědné za sporadické geomagnetické poruchy.

Trochu teorie související s teoretickou předpovědí slunečního větru.

Během ne tak dlouhé historie teoretické astrofyziky se věřilo, že všechny hvězdné atmosféry jsou v hydrostatické rovnováze, tedy ve stavu, kdy je síla gravitační přitažlivosti hvězdy vyvážena silou spojenou s jejím tlakovým gradientem v atmosféře. (se změnou tlaku na jednotku vzdálenosti r od středu hvězdy). Matematicky to může být reprezentováno jako:

Je-li dáno rozložení teplot T v atmosféře, pak z rovnice rovnováhy (1) a stavové rovnice ideálního plynu.

získá se tzv. barometrický vzorec, který v konkrétním případě konstantní teploty T bude mít tvar

Ze vzorce (3) je zřejmé, že v r®¥, tedy ve velmi velkých vzdálenostech od hvězdy, tlak p tíhne ke konečné hranici, která závisí na p 0 .

Jelikož se věřilo, že sluneční atmosféra je stejně jako atmosféry jiných hvězd ve stavu hydrostatické rovnováhy, byl její stav popsán pomocí vzorců podobných vzorcům (1)-(3) s přihlédnutím k neobvyklému a dosud zcela nepochopitelnému fenoménu prudkého zvýšení teploty z přibližně 10 000 stupňů na povrchu Slunce na 1 000 000 stupňů ve sluneční koróně, Chapman vyvinul teorii statické sluneční koróny, která by plynule přecházela do mezihvězdného prostředí obklopujícího Sluneční soustavu.

Parker však ve své práci upozornil na skutečnost, že tlak v nekonečnu, získaný ze vzorce (3) pro statickou korónu, se ukazuje jako téměř řádový větší hodnotu tlak, který byl odhadnut pro mezihvězdný plyn na základě pozorování. K vyřešení tohoto rozporu Parker navrhl, že sluneční koróna není ve stavu statické rovnováhy, ale neustále expanduje do meziplanetárního prostředí obklopujícího Slunce. Navíc místo rovnice (1) navrhl použít hydrodynamickou pohybovou rovnici formy

kde v souřadnicovém systému spojeném se Sluncem hodnota V představuje radiální rychlost plazmatu. M označuje hmotnost Slunce.

Pro dané rozložení teplot T má soustava rovnic (2) a (4) řešení uvedená na obr. 1. Obr.

Na tomto obrázku a označuje rychlost zvuku, r * je vzdálenost od počátku, ve které je rychlost plynu rovna rychlosti zvuku (V = a). Je zřejmé, že pouze křivky 1 a 2 na obr. 1. mají fyzikální význam pro problém odtoku plynu ze Slunce, protože křivky 3 a 4 mají nejedinečné hodnoty rychlosti v každém bodě a křivky 5 a 6 odpovídají velmi vysokým rychlostem ve sluneční atmosféře, která není pozorována v dalekohledech. Parker analyzoval podmínky, za kterých je v přírodě realizováno řešení odpovídající křivce 1. Ukázal, že pro srovnání tlaku získaného z takového roztoku s tlakem v mezihvězdném prostředí je nejrealističtější případ přechod plynu z a. podzvukové proudění (při r< r *) к сверхзвуковому (при r >r *), a nazval takový proud slunečním větrem.

Historie experimentů ve vesmíru skvěle prokázala správnost Parkerových představ o slunečním větru. Podrobný materiál o teorii slunečního větru najdete například v monografii.

Koncepty rovnoměrného odtoku plazmatu ze sluneční koróny.

Z jednorozměrných rovnic dynamiky plynu lze získat známý výsledek: při absenci hmotných sil může být sféricky symetrický tok plynu z bodového zdroje všude buď podzvukový nebo nadzvukový. Přítomnost gravitační síly v rovnici (4) (pravá strana) vede k řešení typu křivky 1 na obr. 1, tedy s přechodem rychlostí zvuku.

Uveďme analogii s klasickým prouděním v Lavalově trysce, která je základem všech nadzvukových proudové motory. Toto proudění je schematicky znázorněno na obr. 2. V nádrži 1, nazývané přijímač, je plyn dodáván velmi nízkou rychlostí, zahřátý na velmi vysokou vysoká teplota(vnitřní energie plynu je mnohem větší než kinetická energie usměrněného pohybu). Geometrickým stlačováním kanálu je plyn urychlován v oblasti 2 (podzvukové proudění), dokud jeho rychlost nedosáhne rychlosti zvuku. Pro jeho další urychlení je nutné rozšířit kanál (oblast 3 nadzvukového proudění). V celé oblasti proudění dochází k urychlování plynu jeho adiabatickým (bez přívodu tepla) ochlazováním (vnitřní energie chaotického pohybu se přeměňuje na energii usměrněného pohybu).

V uvažovaném problému tvorby slunečního větru hraje roli přijímače sluneční koróna a role stěn Lavalovy trysky je gravitační síla. slunečního původu. Podle Parkerovy teorie by k přechodu rychlostí zvuku mělo dojít někde ve vzdálenosti několika poloměrů Slunce. Analýza roztoků získaných v teorii však ukázala, že teplota sluneční koróny nestačí k tomu, aby se její plyn urychlil na nadzvukovou rychlost, jako je tomu v teorii Lavalových trysek. Nějaké tam být musí doplňkový zdroj energie. Za takový zdroj je v současnosti považováno rozptýlení vlnových pohybů, které jsou vždy přítomné ve slunečním větru (plazmová turbulence), superponované na průměrné proudění a proudění samotné již není adiabatické. (viz klidný sluneční vítr) Kvantitativní příklad takových procesů ještě vyžaduje další výzkum. Zajímavé je, že pozemské dalekohledy detekují magnetická pole na povrchu Slunce. Průměrná hodnota jejich magnetické indukce B se odhaduje na 1 G, i když v jednotlivých fotosférických útvarech, například ve slunečních skvrnách, může být magnetické pole řádově větší. Protože plazma je dobrý průvodce elektřiny, je přirozené, že sluneční toky a magnetická pole interagují s jejími toky ze Slunce. V tomto případě čistě plynodynamická teorie poskytuje neúplný popis uvažovaného jevu. Vliv magnetické pole proudění slunečního větru lze uvažovat v rámci magnetohydrodynamiky. K čemu to vede? Podle průkopnických prací v tomto směru (viz také) vede magnetické pole ke vzniku pondemotivní síly j x B, která směřuje kolmo k radiálnímu směru. Výsledkem je, že sluneční vítr získává tangenciální složku rychlosti. Tato složka je téměř o dva řády menší než radiální, ale hraje významnou roli při odstraňování momentu hybnosti ze Slunce. Předpokládá se, že tato druhá okolnost může hrát významnou roli ve vývoji nejen Slunce, ale i dalších hvězd, ve kterých byl objeven „hvězdný vítr“. Zejména pro vysvětlení prudkého poklesu úhlové rychlosti hvězd pozdní spektrální třídy se často uplatňuje hypotéza přenosu rotační hybnosti na planety, které se kolem nich tvoří. Uvažovaný mechanismus ztráty momentu hybnosti Slunce výtokem plazmatu otevírá možnost revizi této hypotézy.

Lze také poznamenat, že měření průměrného magnetického pole v oblasti oběžné dráhy Země ukázala, že jeho velikost a směr jsou dobře popsány pomocí vzorců získaných z jednodušších úvah Parkera ().

Ve vzorcích (5), popisujících Parker Archimedovu spirálu pro meziplanetární magnetické pole v rovině slunečního rovníku, téměř splývající s rovinou ekliptiky, jsou veličiny B r, B j radiální a azimutální složky vektoru magnetické indukce, W - úhlová rychlost rotace Slunce, V je radiální rychlost slunečního větru, index 0 se vztahuje k bodu sluneční koróny, ve kterém je známa velikost magnetického pole.

Proudí sluneční vítr z povrchu Slunce rovnoměrně a nehybně?

Dříve diskutovaný koncept odtoku plazmatu ze sluneční koróny je založen na předpokladu, že sluneční koróna je homogenní a stacionární, to znamená, že její teplota a hustota nezávisí na sluneční délce a čase. Sluneční vítr lze v tomto případě považovat za sféricky symetrické (pouze na heliocentrické vzdálenosti) stacionární proudění. Až do roku 1990 létaly všechny kosmické lodě v blízkosti sluneční ekliptiky, což neumožňovalo přímými metodami měření ověřit míru závislosti parametrů slunečního větru na sluneční šířce. Nepřímá pozorování vychýlení ohonů komet letících mimo rovinu ekliptiky naznačila, že k prvnímu přiblížení žádná taková závislost neexistuje. Měření v rovině ekliptiky však ukázala, že v meziplanetárním prostoru mohou existovat tzv. sektorové struktury s různými parametry slunečního větru a různými směry magnetického pole. Takové struktury rotují se Sluncem a jasně naznačují, že jsou důsledkem podobné struktury ve sluneční atmosféře, jejíž parametry závisí na zeměpisné délce. Kvalitativní čtyřsektorová struktura je na obr. 3. Obr.

Závěr o nezávislosti slunečního větru v zeměpisné šířce na základě pozorování komet nebyl dostatečně spolehlivý kvůli složitosti jejich interpretace a pozorování sluneční koróny ukázala, že je heterogenní jak v zeměpisné šířce, tak v délce a také podléhá silným časové změny spojené s 11 - letním cyklem sluneční aktivity a s různými nestacionárními procesy s kratším časovým odstupem. (Například s blesky)

Situace se dramaticky změnila s vypuštěním kosmické lodi Ulysses Evropskou kosmickou agenturou v říjnu 1990, jejímž hlavním účelem je studium meziplanetárního plazmatu mimo rovinu sluneční ekliptiky. Tyto studie začaly v únoru 1992, kdy zařízení pomocí gravitačního pole Jupiteru opustilo rovinu ekliptiky a zamířilo nejprve do oblastí jižního pólu Slunce (květen - září 1994) a poté do oblastí od severu pole (květen - září 1995). Většina získaných výsledků je nyní pečlivě studována, ale již nyní je možné vyvodit určité závěry o závislosti parametrů slunečního větru na sluneční šířce (velké množství vědeckých zpráv o těchto problémech je publikováno v americkém časopise Science, 1995, ročník 268, 19. května).

Zejména se ukázalo, že rychlost slunečního větru se zvyšuje a hustota prudce klesá s heliografickou šířkou. Rychlost slunečního větru měřená například sondou Ulysses se změnila ze 450 km/s v rovině ekliptiky na přibližně 700 km/s při -75° sluneční šířky. Je však třeba poznamenat, že míra rozdílu parametrů slunečního větru v rovině ekliptiky a mimo ni závisí na cyklu sluneční aktivity.

Záblesky na Slunci a různé rychlosti odtoku plazmatu z různých oblastí jeho povrchu vedou v meziplanetárním prostoru ke vzniku rázových vln, které se vyznačují prudkým skokem v rychlosti, hustotě a teplotě. Kvalitativně je tento mechanismus jejich vzniku znázorněn na obr. 4.

Když rychlé proudění dohání pomalé, objeví se v místě jejich dotyku libovolná mezera v parametrech, při které nejsou splněny zákony zachování hmoty, hybnosti a energie. Taková diskontinuita nemůže v přírodě existovat a rozpadá se zejména na dvě rázové vlny a tangenciální diskontinuitu (v posledně jmenované je normální složka rychlosti spojitá), jak je znázorněno na obr. 4a pro proces vzplanutí na Slunci a v Obr.4bc v případě, kdy rychlejší proudění z jedné oblasti sluneční koróny dohání pomalejší proudění z jiné. Rázové vlny a tečné diskontinuity, znázorněné na obr. 4, jsou přenášeny slunečním větrem na velké heliocentrické vzdálenosti a jsou pravidelně zaznamenávány kosmickými loděmi.

Jak se mění vlastnosti slunečního větru se vzdáleností od Slunce?

Jak je vidět z rovnice (4), změnu rychlosti slunečního větru určují dvě síly: síla sluneční gravitace a síla spojená se změnou tlaku. Výpočty ukazují, že ve velkých vzdálenostech od Slunce (téměř již od 1 AU) se tlak téměř nemění na hodnotě, to znamená, že jeho změna je velmi malá a síla spojená s tlakem prakticky chybí. Gravitační síla klesá s druhou mocninou vzdálenosti od Slunce a je také malá v dostatečně velkých heliocentrických vzdálenostech. Jelikož se obě síly stávají velmi malými, pak se podle teorie rychlost slunečního větru stává téměř konstantní a zároveň výrazně převyšuje tu zvukovou (jak se říká, proudění je hypersonické). Americká sonda Voyager - 1 a -2 a Pioneer - 10 a -11, vypuštěná v 70. letech a nyní umístěná ve vzdálenosti několika desítek astronomických jednotek od Slunce, experimentálně potvrdila teoretické předpovědi o slunečním větru. Zejména se ukázalo, že jeho rychlost je v průměru téměř konstantní a hustota r klesá jako 1/r 2 v souladu s rovnicí zachování hmoty pro sféricky symetrický případ:

Teplota se neřídí adiabatickým zákonem, což znamená existenci některých zdrojů tepla. Takovými zdroji by mohl být dříve zmíněný rozptyl vln nebo neutrální atomy vodíku pronikající z mezihvězdného prostředí do Sluneční soustavy. ()

Je zřejmé, že rychlost slunečního větru nemůže být konstantní donekonečna, jak vyplývá z rovnice dynamiky plynu (viz např. obr. 1.), neboť Sluneční soustava je obklopena mezihvězdným plynem s konečným tlakem. Proto by měl být sluneční vítr ve velkých vzdálenostech od Slunce zpomalován plynem v mezihvězdném prostředí. Tento problém je podrobně diskutován v. Zde pouze poznamenáváme, že plynulé zpomalení plynodynamického proudění z nadzvukového na podzvukové, například v Lavalově trysce (obr. 2.), zúžením kanálu je nemožné: skok v parametrech plynu ve formě musí nutně vzniknout rázová vlna. Podobná situace může nastat ve slunečním větru. K brzdění slunečního větru vlivem protitlaku mezihvězdného média by mělo dojít prostřednictvím rázové vlny (Terminační ráz nebo TS). Jeho poloha silně závisí na parametrech mezihvězdného prostředí. Rázová vlna TS se podle teoretických výpočtů nachází ve vzdálenosti 80 – 100 A.E. ze Slunce, což umožňuje v příštích letech jej detekovat pomocí měřicích přístrojů instalovaných na kosmické lodi Voyager.

Klidný sluneční vítr.

Podle moderních konceptů se energie v hlubinách Slunce generuje během procesů jaderné fúze:

kde e + - znamená pozitron, n - neutrino, g - g - kvantum. V důsledku výše uvedených procesů se 1,0078 g vodíku změní na 1,0000 g helia a zbývající hmota se změní na kinetickou energii částic a energii záření. Rychlost uvolňování energie během reakcí proton-protonového cyklu je určena výrazem:

Je známo, že u hvězd, jako je Slunce, hraje tepelná vodivost nevýznamnou roli, takže energie produkovaná v nitru Slunce se přenáší na jeho povrch především přenosem zářením, tedy v důsledku jeho pohlcování a následného přepínání. -emise.

Nicméně přenos záření solární energie se v horních vrstvách Slunce stává neúčinným. Faktem je, že s klesající teplotou sluneční hmoty klesá stupeň její ionizace a přítomnost neutrálních atomů vodíku v ní znatelně snižuje její průhlednost. To zase vede k ještě rychlejšímu poklesu teploty Slunce se vzdáleností od středu, v důsledku čehož má jakýkoli elementární objem sluneční hmoty stoupající z hlubin Slunce vyšší teplotu a nižší hustotu. než okolní plazma, což vede k rozvoji tzv. konvektivní nestability . Podmínky pro jeho vybuzení jsou s jistotou splněny v povrchových vrstvách Slunce r > 0,86R o, kde se energie přenáší především ve formě tepelné energie plazmatu obsaženého v prvcích hmoty vystupujících z hlubin Slunce. Rozvoj intenzivní turbulence v povrchových vrstvách Slunce zajišťuje nejen přenos energie na jeho povrch, ale vede i k rozvoji jevů, které hrají klíčovou roli ve fyzice Slunce a Země. Za prvé, rozvoj konvektivní turbulence v plazmatu je doprovázen generováním intenzivních magnetosonických vln. Zvukové vlny se šíří ve sluneční atmosféře, kde hustota plazmatu s výškou rychle klesá, přeměňují se na rázové vlny. Jsou účinně absorbovány látkou, v důsledku čehož se její teplota zvyšuje a dosahuje hodnoty (1-3) 10 6 ve sluneční koroně. Značnou část protonů ve sluneční koroně přitom nedokáže udržet její gravitační pole, což vede k neustálé expanzi koróny do vesmíru, tedy ke vzniku slunečního větru.

Vysokorychlostní sluneční vítr.

Jak je vidět z údajů uvedených v tabulce 1, vysokorychlostní vítr je charakterizován zvýšenou rychlostí (asi 700 km/s), sníženou hustotou plazmatu (n=4 cm -3) a zvýšenou iontovou teplotou. Než však probereme možné zdroje těchto toků, připomeňme, že existují minimálně dva typy takových toků: rekurentní a magnetické.

Opakující se proudy.

Opakující se proudy vysokorychlostního slunečního větru se vyznačují především tím, že existují řadu měsíců, pravidelně se objevují v okolí Země po cca 27 dnech (období revoluce Slunce), což svědčí o poměrně dlouhé životnosti jejich zdrojů. Po mnoho let zůstával původ těchto proudů záhadou, protože neodpovídaly žádným viditelným útvarům na povrchu Slunce. V současnosti však lze považovat za prokázané, že diskutované proudění vzniká na Slunci v oblasti tzv. děr.

Koronální díry jsou jasně viditelné na fotografiích Slunce v rentgenovém a extrémním ultrafialovém pásmu. sluneční záření. (viz obr. 6.), kde jsou zaznamenány jako rozsáhlé oblasti se sníženou (několikanásobnou) intenzitou záření, sahající od polárních šířek k rovníku nebo dokonce na opačnou polokouli. Délka koronálních děr v zeměpisné délce je 30 o -90 o. V souladu s tím je doba, kterou potřebuje koronální díra, aby prošla centrálním poledníkem Slunce (v důsledku rotace Slunce), je 4–6 dní, což je zcela v souladu s trváním existence odpovídajících vysokorychlostních toků. v blízkosti Země. Snížená intenzita rentgenové záření v oblasti koronálních děr lze určit jak sníženou hustotou plazmatu v těchto oblastech, tak i jeho sníženou teplotou. Pozemní pozorování koróny během zatmění Slunce skutečně ukazují, že v koroně existují oblasti s relativně nízkou hustotou plazmatu, zejména ve vysokých zeměpisných šířkách. Současně je teplota plazmatu v oblasti koronálních děr asi 0,8 * 10 6 K, což je výrazně nižší než teplota klidné koróny a hustota plazmy v koronální díře je 0,25 hustoty klidné koróny. .

Koronální díry tedy skutečně představují oblasti se sníženou hustotou a teplotou plazmatu. Co způsobuje tyto koronové rysy v těchto oblastech, není zcela jasné. V tomto ohledu je pozoruhodné, že koronální díry se zpravidla shodují s oblastmi unipolárního magnetického pole s kvaziradiálními nebo mírně rozbíhavými siločárami. Otevřené magnetické siločáry nebrání radiální expanzi koronálního plazmatu, což může vysvětlit sníženou hustotu koronálního plazmatu v oblasti děr a zvýšení rychlosti slunečního větru v nich generovaného. Současně zvýšení rychlosti slunečního větru v důsledku příznivé konfigurace magnetických siločar nemůže kompenzovat její pokles spojený s nízkou teplotou plazmatu v uvažovaných oblastech a vysvětlit výskyt vysokorychlostních toků , je nutné předpokládat přítomnost výkonného zdroje MHD vln v koronálních dírách. Přímé důkazy o existenci takových vln v oblasti koronálních děr bohužel zatím nebyly získány.

Sporadické vysokorychlostní toky.

Druhým typem vysokorychlostních proudů ve slunečním větru jsou krátkodobé (doba cesty kolem Země t = 1 - 2 dny), často extrémně intenzivní (rychlost slunečního větru až 1200 km/s) proudy, které mají velmi velký podélný rozsah. Pohybující se v meziplanetárním prostoru naplněném plazmou relativně pomalého, klidného slunečního větru, vysokorychlostní proudění toto plazma jakoby shrnuje, v důsledku čehož se před jeho čelem vytvoří vystupující rázová vlna, která se pohybuje s tím. Prostor mezi čelem proudění a čelem odcházející rázové vlny je vyplněn hustým (několik desítek částic na 1 cm 3) a horkým plazmatem.

Dříve se předpokládalo, že sporadické toky ve slunečním toku jsou způsobeny slunečními erupcemi a podobné jevy. V poslední době se však názor na tuto věc změnil a většina badatelů, zejména zahraničních, se drží názoru, podle kterého jsou sporadické vysokorychlostní proudění ve slunečním větru způsobeno tzv. emisemi.

Koronální ejekce, nejzřetelněji pozorované poblíž sluneční větve, jsou některé relativně rozšířené plazmové formace pohybující se vzhůru ve sluneční koróně od její základny. Závěr, že sporadické proudy ve slunečním větru jsou spojeny specificky s koronálními ejekcemi (neboli CME), a nikoli s erupcemi, je založen na následujících experimentálních faktech:

1. Přes staticky významnou souvislost mezi sporadickými prouděními a slunečními erupcemi mezi nimi neexistuje jednoznačná souvislost, to znamená, že na jedné straně jsou pozorovány erupce, které nezpůsobují rázové vlny, a na straně druhé vysokorychlostní proudění jsou pozorovány, kterým nepředchází světlice.

2. Sluneční erupce přímo nesouvisí s koronálními ejekcemi.

Vztah mezi meziplanetárními otřesy, koronálními výrony a slunečními erupcemi se podrobně zabýval N. Sheeley et al (1985), kteří zejména prokázali, že 72 % otřesů pozorovaných na palubě kosmické lodi Helios -1 bylo spojeno s velkými. koronální ejekce v nízké šířce. Přitom pouze 52 % stejných rázových vln bylo spojeno se slunečními erupcemi.

V důsledku podrobné analýzy těchto údajů bylo možné prokázat, že pokud ze seznamu vyloučíme rázové vlny pozorované za sluneční větví, pak počet vln spojených s erupcemi vzroste na 85 %, tj. rázové vlny s erupcemi nejsou o nic horší než s koronálními ejekcemi. Navíc, jak ukazuje Harrison et al (1990), koronální ejekce (s rychlostí asi 1000 km/s), které jsou obvykle spojeny s meziplanetární rázovou vlnou, začínají svůj pohyb v koroně současně s nástupem korony. světlice.

Závěr, že sluneční erupce nejsou zapojeny do meziplanetárních rázových vln, se tedy nezdá zcela přesvědčivý a nadále budeme sluneční erupce považovat za jeden z hlavních zdrojů vysokorychlostního proudění ve slunečním větru.

Co se týče mechanismu generování samotných erupcí (a přirozeně i toků s nimi spojených), nejpopulárnější je v současnosti model erupce navržený v roce 1964 Petschekem, založený na hypotéze magnetického znovuspojení. Vývoj sluneční erupce v rámci Petschekova modelu je znázorněn na obr. 7.

V tomto modelu se ukazuje, že siločáry magnetického pole aktivní oblasti jsou od určité úrovně přerušené a tvoří dvě výkonové elektronky s antiparalelními poli oddělenými proudovou vrstvou. V určitém okamžiku v důsledku rozvoje iontově-akustické nebo iontově-cyklotronové nestability vodivost plazmatu v určitém bodě 1 (obr. 7a) ve vrstvě plazmatu prudce poklesne, v důsledku čehož se proudová vrstva rozbije a magnetické pole linky jsou znovu připojeny. Magnetická energie se rychle mění na kinetickou a tepelnou energii

Plazma a dochází k intenzivnímu ohřevu a zrychlení plazmatu (obr. 7, b). Urychlené částice, pohybující se podél otevřených magnetických siločar, opouštějí chromosféru a jsou vyvrženy do meziplanetárního prostoru (obr. 5c). Energetické elektrony pohybující se vzhůru, procházející korónou a interagující s ní zároveň mohou způsobit výbuchy rádiové emise. Frekvence radiové emise v důsledku poklesu plazmatické koncentrace pozadí rychle klesá, jak se elektrony pohybují nahoru (odpovídá takzvaným rádiovým vzplanutím typu III)

Částice pohybující se podél magnetických siločar směrem ke Slunci ohřívají plazma v nižší chromosféře a fotosféře, což způsobuje zvýšení jasu emisí vodíku a tvorbu vysokoteplotního koronálního mraku. Plazma urychlená směrem od Slunce tvoří vysokorychlostní tok a s ním související rázovou vlnu.

Závěr.

Superpozice toků sluneční plazmy popsaných výše a jejich interakce vytváří složitý a neustále se měnící systém nazývaný sluneční vítr.

Z toho, co bylo diskutováno výše, můžeme usoudit, že sluneční vítr je fyzikální jev, který není jen čistě akademickým předmětem zájmu spojeného se studiem procesů v plazmatu nacházejících se v přirozených podmínkách vesmíru, ale také faktorem, který musí být bereme v úvahu při studiu procesů probíhajících v okolí naší planety Země, které v konečném důsledku ovlivňují naše životy. Je to způsobeno tím, že vysokorychlostní proudy slunečního větru proudící kolem Země ovlivňují její magnetosféru, která je přímo spojena se spodními vrstvami atmosféry. Tento vliv do značné míry závisí na procesech probíhajících na Slunci, protože jsou spojeny s původem samotného slunečního větru. Sluneční vítr je tedy dobrým ukazatelem pro studium spojení Slunce a Země, které jsou důležité pro praktickou lidskou činnost. Toto je však další oblast vědeckého výzkumu, která není v této práci zvažována.

Literatura.

1. Parker E. // Astophys.J. 1958. V. 128. č. 3.

2. Chapman S.//J.Atmos. Terr. Phys.1959. V.15.č.1/2.

3. Komoří J. //Astrophys. J. 1961. V.133. č. 2

4. Gringauz K.I., Bezrukikh V.V., Ozerov V.D., Rybchinsky R.E.// Dokl. Akademie věd SSSR. 1960. T.131 č. 6.

5. Baranov V.B., Krasnobaev K.V., Hydrodynamická teorie vesmírného plazmatu. M.: Nauka, 1977.

6. Weber E., Davis L. //Astrophys. J. 1967.V.148. č. 1 Pt.1.

7. Parker E. Dynamické procesy v meziplanetárním prostředí. M.: Mir, 1965.

8. Baranov V.B. Vliv mezihvězdného média na strukturu heliosféry // Soros Educational Journal. 1996. č. 11. S.73-79.

9. Hundhausen A. Expanze koróny a sluneční vítr. M.: Mir, 1976. 302 s.

10. Gibson E. Klidné slunce M.: Mir, 1977, 408 s.

11. Kovalenko V.A. Sluneční vítr. M.: Nauka, 1983, 272 s.

12. Pudovkin M.I.// J. Geophys.Res. 1995 V.100.č. P7917

13. Pudovkin M.I.// Rept.Prog.in Phys.1995. V58. č.9.P.929.

14. Pudovkin M.I., Semenov V.S. Teorie opětovného spojení a interakce slunečního větru s magnetosférou Země. M.: Nauka, 1985.126 s.

Rychlostí 300–1200 km/s do okolního vesmíru.

Charakteristika

Vlivem slunečního větru ztrácí Slunce každou sekundu asi jeden milion tun hmoty. Sluneční vítr se skládá hlavně z elektronů, protonů a jader helia (); jádra ostatních prvků a neionizované částice (elektricky neutrální) jsou obsaženy ve velmi malých množstvích.

Sluneční vítr sice pochází z vnější vrstvy Slunce, ale neodráží skutečné složení prvků v této vrstvě, protože v důsledku diferenciačních procesů se obsah některých prvků zvyšuje a některých snižuje (FIP efekt).

Intenzita slunečního větru závisí na změnách aktivity a jejích zdrojích. V závislosti na rychlosti se proudění slunečního větru dělí do dvou tříd: pomalý(cca 300-400 km/s kolem oběžné dráhy) a rychle(600–700 km/s kolem oběžné dráhy Země).

Existují i ​​sporadické vysoká rychlost(do 1200 km/s) krátkodobé průtoky.

Pomalý sluneční vítr

Pomalý sluneční vítr je generován „tichou“ částí při své plynodynamické expanzi: při koronální teplotě asi 2 × 10 6 K nemůže být koróna v podmínkách hydrostatické rovnováhy a tato expanze za stávajících okrajových podmínek , by mělo vést ke zrychlení koronální hmoty na nadzvukovou rychlost. K zahřívání sluneční koróny na takové teploty dochází v důsledku povahy přenosu tepla při: rozvoj konvektivní turbulence v plazmatu je doprovázen generováním intenzivních magnetosonických vln; naopak při šíření ve směru snižování hustoty sluneční atmosféry se zvukové vlny přeměňují na rázové vlny; jsou účinně absorbovány koronovou hmotou a zahřívají ji na teplotu 1 - 3 × 10 6 K.

Rychlý sluneční vítr

Proudy opakujícího se rychlého slunečního větru jsou emitovány po několik měsíců a mají návratovou periodu při pozorování ze Země 27 dní (období rotace Slunce). Tyto proudění jsou spojeny s - oblastmi koróny s relativně nízkou teplotou (asi 0,8 × 10 6 K), sníženou hustotou (pouze čtvrtina hustoty klidových oblastí koróny) a radiálními ke Slunci.

Vysokorychlostní proudy

Sporadické toky, když se pohybují v prostoru naplněném pomalým slunečním větrem, kondenzují plazma před jejich přední částí a tvoří plazma, která se s ní pohybuje. Dříve se předpokládalo, že takové proudy byly způsobeny slunečními erupcemi, ale nyní (2005) se soudí, že sporadické vysokorychlostní proudy ve slunečním větru jsou způsobeny koronálními ejekcemi. Zároveň je třeba poznamenat, že jak sluneční erupce, tak koronální ejekce jsou spojeny se stejnými aktivními oblastmi na Slunci a existuje mezi nimi vztah.

Materiál z Necyklopedie


Atmosféru Slunce tvoří z 90 % vodík. Nejvzdálenější část od povrchu se nazývá sluneční koróna a je jasně viditelná během úplného zatmění Slunce. Teplota koróny dosahuje 1,5-2 milionů K a korónový plyn je zcela ionizován. Při této teplotě plazmatu je tepelná rychlost protonů asi 100 km/s a rychlost elektronů několik tisíc kilometrů za sekundu. K překonání sluneční gravitace stačí počáteční rychlost 618 km/s, druhá kosmická rychlost Slunce. Plazma proto neustále uniká ze sluneční koróny do vesmíru. Tento tok protonů a elektronů se nazývá sluneční vítr.

Po překonání gravitace Slunce létají částice slunečního větru po přímých trajektoriích. Rychlost každé částice se se vzdáleností téměř nemění, ale může být různá. Tato rychlost závisí především na stavu slunečního povrchu, na „počasí“ na Slunci. V průměru se rovná v ≈ 470 km/s. Sluneční vítr urazí vzdálenost k Zemi za 3-4 dny. V tomto případě hustota částic v něm klesá nepřímo úměrně druhé mocnině vzdálenosti ke Slunci. Ve vzdálenosti rovné poloměru zemské oběžné dráhy, 1 cm 3 v průměru, jsou 4 protony a 4 elektrony.

Sluneční vítr snižuje hmotnost naší hvězdy - Slunce - o 10 9 kg za sekundu. I když se toto číslo zdá v pozemském měřítku velké, ve skutečnosti je malé: ztrátu sluneční hmoty lze zaznamenat pouze v řádech tisíckrát větších, než je moderní věk Slunce, což je přibližně 5 miliard let.

Zajímavá a neobvyklá je interakce slunečního větru s magnetickým polem. Je známo, že nabité částice se obvykle pohybují v magnetickém poli H po kruhu nebo po šroubovicích. To však platí pouze tehdy, když je magnetické pole dostatečně silné. Přesněji řečeno, aby se nabité částice pohybovaly po kruhu, je nutné, aby hustota energie magnetického pole H 2 /8π byla větší než hustota kinetické energie pohybujícího se plazmatu ρv 2 /2. Ve slunečním větru je situace opačná: magnetické pole je slabé. Nabité částice se proto pohybují přímočaře a magnetické pole není konstantní, pohybuje se spolu s proudem částic, jako by bylo tímto proudem unášeno na periferii Sluneční soustavy. Směr magnetického pole v meziplanetárním prostoru zůstává stejný, jako byl na povrchu Slunce v okamžiku, kdy se objevilo plazma slunečního větru.

Při cestování podél rovníku Slunce obvykle magnetické pole změní svůj směr 4krát. Slunce se otáčí: body na rovníku dokončí revoluci za T = 27 dní. Meziplanetární magnetické pole je proto směrováno ve spirálách (viz obrázek) a celý vzor tohoto obrázku se otáčí po rotaci slunečního povrchu. Úhel rotace Slunce se mění jako φ = 2π/T. Vzdálenost od Slunce se zvětšuje s rychlostí slunečního větru: r = vt. Odtud rovnice spirál na obr. má tvar: φ = 2πr/vT. Ve vzdálenosti zemské oběžné dráhy (r = 1,5 10 11 m) je úhel sklonu magnetického pole k radiusovému vektoru, jak lze snadno ověřit, 50°. V průměru se tento úhel měří kosmické lodě, ale ne úplně blízko k Zemi. V blízkosti planet je magnetické pole strukturováno odlišně (viz Magnetosféra).

sluneční vítr

Takové uznání má velkou cenu, protože oživuje polozapomenutou solárně-plazmoidní hypotézu o vzniku a vývoji života na Zemi, kterou před téměř 30 lety předložil uljanovský vědec B. A. Solomin.

Slunečně-plazmoidní hypotéza tvrdí, že vysoce organizované sluneční a pozemské plazmoidy hrály a stále hrají klíčovou roli ve vzniku a vývoji života a inteligence na Zemi. Tato hypotéza je natolik zajímavá, zejména ve světle příjmu experimentálních materiálů novosibirskými vědci, že stojí za to se s ní seznámit podrobněji.

Za prvé, co je to plazmoid? Plazoid je plazmový systém strukturovaný vlastním magnetickým polem. Plazma je zase horký ionizovaný plyn. Nejjednodušším příkladem plazmy je oheň. Plazma má schopnost dynamicky interagovat s magnetickým polem a udržet pole v sobě. A pole zase reguluje chaotický pohyb nabitých částic plazmatu. Za určitých podmínek stabilní ale dynamický systém, skládající se z plazmatu a magnetického pole.

Zdrojem plazmoidů ve Sluneční soustavě je Slunce. Kolem Slunce, stejně jako kolem Země, je vlastní atmosféra. Vnější část sluneční atmosféry, sestávající z horkého ionizovaného vodíkového plazmatu, se nazývá sluneční koróna. A pokud je na povrchu Slunce teplota přibližně 10 000 K, pak díky toku energie přicházející z jeho nitra dosahuje teplota koróny 1,5–2 milionů K. Protože hustota koróny je nízká, takové zahřívání není vyvážena ztrátou energie v důsledku záření.

V roce 1957 profesor E. Parker z University of Chicago zveřejnil svou hypotézu, že sluneční koróna není v hydrostatické rovnováze, ale neustále se rozšiřuje. Značnou část slunečního záření tvoří v tomto případě víceméně kontinuální odtok plazmatu, tzv sluneční vítr, která odvádí přebytečnou energii. To znamená, že sluneční vítr je pokračováním sluneční koróny.

Trvalo dva roky, než byla tato předpověď experimentálně potvrzena pomocí přístrojů instalovaných na sovětských kosmických lodích Luna 2 a Luna 3. Později se ukázalo, že sluneční vítr odnáší z povrchu naší hvězdy kromě energie a informací asi milion tun hmoty za vteřinu. Obsahuje především protony, elektrony, některá jádra helia, ionty kyslíku, křemíku, síry, niklu, chrómu a železa.

V roce 2001 Američané vypustili na oběžnou dráhu kosmickou loď Genesis, vytvořenou pro studium slunečního větru. Po nalétání více než jednoho a půl milionu kilometrů se zařízení přiblížilo k takzvanému Lagrangeovu bodu, kde je gravitační vliv Země vyrovnáván gravitačními silami Slunce, a rozmístilo zde své pasti částic slunečního větru. V roce 2004 se proti plánu zřítila k zemi kapsle se shromážděnými částicemi. měkké přistání. Částice byly „omyty“ a vyfotografovány.

Dosavadní pozorování ze družic Země a dalších kosmických lodí ukazují, že meziplanetární prostor je vyplněn aktivním médiem - prouděním slunečního větru, který má svůj původ v horních vrstvách sluneční atmosféry.

Když na Slunci dochází k erupcím, vylétají z něj slunečními skvrnami (koronálními dírami) – oblastmi ve sluneční atmosféře s magnetickým polem, které se otevírají do meziplanetárního prostoru, proudy plazmatu a formace magnetického plazmatu – plazmoidy. Toto proudění se pohybuje od Slunce s výrazným zrychlením, a pokud je na základně koróny radiální rychlost částic několik stovek m/s, pak v blízkosti Země dosahuje 400–500 km/s.

Sluneční vítr při dopadu na Zemi způsobuje změny v její ionosféře, magnetické bouře, což významně ovlivňuje biologické, geologické, mentální a dokonce i historické procesy. Psal o tom na počátku 20. století velký ruský vědec A.L. Čiževskij, který od roku 1918 v Kaluze prováděl tři roky experimenty v oblasti ionizace vzduchu a dospěl k závěru: záporně nabité ionty plazmatu mají příznivý vliv na živé organismy a kladně nabité ionty plazmatu působí na živé organismy opačně. V těch vzdálených časech zbývalo 40 let do objevu a studia slunečního větru a zemské magnetosféry!

Plazmoidy jsou přítomny v biosféře Země, včetně hustých vrstev atmosféry a blízko jejího povrchu. Ve své knize „Biosféra“ V.I. Vernadsky jako první popsal mechanismus povrchové skořápky, jemně koordinovaný ve všech jejích projevech. Bez biosféry by neexistovala zeměkoule, protože podle Vernadského je Země „formována“ Kosmem pomocí biosféry. „Vytvarované“ pomocí informací, energie a hmoty. „Biosféru lze v podstatě považovat za oblast zemské kůry, obsazené transformátory(zvýraznění přidáno - Auto.), přeměňující kosmické záření na účinnou zemskou energii – elektrickou, chemickou, tepelnou, mechanickou atd. (9). Byla to biosféra neboli „geologicky formující síla planety“, jak ji nazval Vernadskij, která začala měnit strukturu koloběhu hmoty v přírodě a „vytvářela nové formy a organizace inertní a živé hmoty“. Je pravděpodobné, že když mluvil o transformátorech, Vernadsky mluvil o plazmoidech, o kterých v té době nevěděli vůbec nic.

Sluneční plazmoidová hypotéza vysvětluje roli plazmoidů při vzniku života a inteligence na Zemi. V raných fázích evoluce se plazmoidy mohly stát jakýmisi aktivními „krystalizačními centry“ pro hustší a chladnější molekulární struktury rané Země. „Oblékající se“ do relativně chladného a hustého molekulárního oblečení, stávali se jakýmisi vnitřními „energetickými kokony“ vznikajících biochemických systémů, a zároveň byli řídícími centry. komplexní systém, směřující evoluční procesy ke vzniku živých organismů (10). K podobnému závěru došli i vědci MNIIKA, kterým se za experimentálních podmínek podařilo dosáhnout zhmotnění nerovnoměrných éterických proudění.

Aura, kterou citlivé fyzikální přístroje detekují kolem biologických objektů, zjevně představuje vnější část plazmoidního „energetického kokonu“ živé bytosti. Lze předpokládat, že energetické kanály a biologicky aktivní body orientální medicíny jsou vnitřními strukturami „energetického kokonu“.

Zdrojem plazmoidního života pro Zemi je Slunce a proudy slunečního větru nám tento životní princip přinášejí.

Co je zdrojem plazmoidního života pro Slunce? K zodpovězení této otázky je nutné předpokládat, že život na žádné úrovni nevzniká „sám od sebe“, ale je zaveden z globálnějšího, vysoce organizovaného, ​​vzácnějšího a energetického systému. Stejně jako pro Zemi je Slunce „mateřským systémem“, tak pro svítidlo musí existovat podobný „mateřský systém“ (11).

Podle uljanovského vědce B.A. Solomina by „mateřským systémem“ pro Slunce mohlo být mezihvězdné plazma, horká vodíková mračna, mlhoviny obsahující magnetická pole a také relativistické (tj. pohybující se rychlostí blízkou rychlosti světla) elektrony. Velké množství řídkého a velmi horkého (miliony stupňů) plazmatu a relativistických elektronů, strukturovaných magnetickými poli, vyplňuje galaktickou korónu - sféru, ve které je uzavřen plochý hvězdný disk naší Galaxie. Globální galaktická plazmoidní a relativistická elektronová mračna, jejichž úroveň organizace je nesouměřitelná se sluneční, dávají vznik plazmoidnímu životu na Slunci a dalších hvězdách. Galaktický vítr tedy slouží jako nosič plazmoidního života pro Slunce.

Co je „mateřský systém“ pro galaxie? Při formování globální struktury Vesmíru velkou roli Vědci se zaměřují na ultralehké elementární částice – neutrina, která doslova pronikají vesmírem všemi směry rychlostí blízkou rychlosti světla. Byly to nehomogenity, shluky a mraky neutrin, které mohly sloužit jako „rámce“ nebo „krystalizační centra“, kolem kterých se v raném vesmíru formovaly galaxie a jejich kupy. Neutrinová mračna jsou ještě jemnější a energetičtější úrovní hmoty než výše popsané hvězdné a galaktické „mateřské systémy“ kosmického života. Mohli by klidně být tvůrci evoluce toho druhého.

Povznesme se konečně na nejvyšší úroveň ohleduplnosti – na úroveň našeho Vesmíru jako celku, který vznikl asi před 20 miliardami let. Studiem její globální struktury vědci zjistili, že galaxie a jejich kupy se ve vesmíru nenacházejí chaoticky nebo rovnoměrně, ale velmi určitým způsobem. Jsou soustředěny podél stěn obrovských prostorových „voštin“, uvnitř kterých se, jak se do nedávné minulosti věřilo, nachází obří „prázdnota“ – prázdnoty. Dnes je však již známo, že „prázdnoty“ ve Vesmíru neexistují. Dá se předpokládat, že vše je vyplněno „speciální látkou“, jejímž nosičem jsou primární torzní pole. Touto „zvláštní substancí“, která představuje základ všech životních funkcí, může být pro náš vesmír světový architekt, kosmické vědomí, Vyšší myslí, která dává smysl její existenci a směr evoluce.

Je-li tomu tak, pak byl náš Vesmír již v okamžiku svého zrodu živý a inteligentní. Život a inteligence nevznikají nezávisle v některých chladných molekulárních oceánech na planetách, jsou vlastní vesmíru. Prostor je nasycený různé formyživot, někdy nápadně odlišný od systémů protein-nukleová kyselina, na které jsme zvyklí, a nesrovnatelný s nimi svou složitostí a stupněm inteligence, časoprostorovým měřítkem, energií a hmotou.

Je to řídká a horká hmota, která řídí vývoj hustší a chladnější hmoty. Zdá se, že jde o základní přírodní zákon. Kosmický život hierarchicky sestupuje z tajemné hmoty prázdnot do neutrinových mraků, mezigalaktického prostředí, a z nich do galaktických jader a galaktických korón v podobě relativistických elektronických a plazmatických magnetických struktur, dále do mezihvězdného prostoru, ke hvězdám a nakonec do planety . Kosmický inteligentní život vytváří ke svému obrazu a podobě všechny místní formy života a řídí jejich vývoj (10).

Spolu se známými podmínkami (teplota, tlak, chemické složení atd.) pro vznik života musí mít planeta výrazné magnetické pole, které nejenže chrání živé molekuly před smrtícím zářením, ale také kolem sebe vytváří koncentraci solárně-galaktického plazmoidního života v podobě radiačních pásů. Ze všech planet Sluneční soustavy (kromě Země) má pouze Jupiter silné magnetické pole a velké radiační pásy. Existuje tedy určitá jistota přítomnosti molekulárně inteligentního života na Jupiteru, i když možná neproteinového charakteru.

S vysokou mírou pravděpodobnosti lze předpokládat, že všechny procesy na mladé Zemi neprobíhaly chaoticky nebo nezávisle, ale byly řízeny vysoce organizovanými plazmoidními konstruktéry evoluce. Současná hypotéza o původu života na Zemi také uznává potřebu přítomnosti určitých faktorů plazmatu, konkrétně silných bleskových výbojů v atmosféře rané Země.

Nejen zrození, ale také další evoluce systémů protein-nukleová kyselina proběhly v těsné interakci s plazmoidním životem, přičemž plazmoidní život hrál režijní roli. Tato interakce byla postupem času stále jemnější a stoupala na úroveň psychiky, duše a poté ducha stále složitějších živých organismů. Duch a duše živých a inteligentních bytostí je velmi tenká plazmatická hmota slunečního a pozemského původu.

Bylo zjištěno, že plazmoidy žijící v radiačních pásech Země (především slunečního a galaktického původu) mohou sestupovat podél čar zemského magnetického pole do spodních vrstev atmosféry, zejména v těch bodech, kde tyto čáry nejintenzivněji protínají zemský povrch. povrchu, a to v oblastech magnetických pólů (severní a jižní).

Obecně jsou plazmoidy na Zemi extrémně rozšířené. Mohou mít vysoký stupeň organizovanosti a vykazovat určité známky života a inteligence. Sovětské a americké expedice do oblasti jižního magnetického pólu se v polovině 20. století setkaly s neobvyklými svítícími objekty, které se vznášejí ve vzduchu a chovaly se vůči členům expedice velmi agresivně. Říkalo se jim plazmasauři Antarktidy.

Od začátku 90. let minulého století výrazně vzrostla registrace plazmoidů nejen na Zemi, ale i v blízkém vesmíru. Jedná se o koule, pruhy, kruhy, válce, špatně tvarované svítící skvrny, kulové blesky atd. Vědci dokázali rozdělit všechny objekty na dva velké skupiny. Jsou to především předměty, které mají výrazné znaky známých fyzikálních procesů, ale v nich jsou tyto znaky prezentovány ve zcela neobvyklé kombinaci. Jiná skupina objektů naopak nemá obdoby se známými fyzikálními jevy, a proto jsou jejich vlastnosti obecně nevysvětlitelné na základě existující fyziky.

Za povšimnutí stojí existence plasmoidů pozemského původu, narozených v zlomových zónách, kde probíhají aktivní geologické procesy. Zajímavý je v tomto ohledu Novosibirsk, který stojí na aktivních zlomech a v souvislosti s tím má nad městem speciální elektromagnetickou strukturu. Všechny záře a záblesky zaznamenané nad městem směřují k těmto zlomům a jsou vysvětleny vertikální energetickou nerovnováhou a vesmírnou aktivitou.

Největší počet svítících objektů je pozorován v centrální oblasti města, nacházející se v oblasti, kde se shodují koncentrace technických zdrojů energie a zlomy v žulovém masivu.

Například v březnu 1993 poblíž ubytovny státu Novosibirsk pedagogickou univerzitu byl pozorován diskovitý objekt o průměru asi 18 metrů a tloušťce 4,5 metru. Dav školáků pronásledoval tento objekt, který se pomalu vznášel nad zemí v délce 2,5 kilometru. Školáci se po něm pokusili házet kameny, ale ty byly odraženy, než se k objektu dostali. Potom děti začaly běhat pod objektem a bavily se tím, že jim odhodily klobouky, když jim vstávaly vlasy na hlavě od elektrického napětí. Nakonec tento objekt vyletěl na vysokonapěťové přenosové vedení, aniž by se kdekoli odchýlil, letěl podél něj, získal rychlost a svítivost, změnil se v jasnou kouli a stoupal (12).

Zvláště pozoruhodný je výskyt světelných objektů v experimentech prováděných novosibirskými vědci v Kozyrevových zrcadlech. Díky vytvoření levo-pravých rotujících torzních toků v důsledku rotujících světelných toků ve vinutích laserového vlákna a kuželů byli vědci schopni simulovat informační prostor planety s plazmoidy, které se v něm objevily v Kozyrevově zrcadle. Bylo možné studovat vliv vznikajících světelných objektů na buňky a poté na samotného člověka, v důsledku čehož byla posílena důvěra ve správnost hypotézy solárního plazmoidu. Objevilo se přesvědčení, že nejen zrození, ale také další evoluce systémů protein-nukleová kyselina probíhala a nadále probíhá v úzké interakci s plazmoidním životem s vedoucí úlohou vysoce organizovaných plazmoidů.

Z knihy Theosophical Archives (sbírka) autor Blavatská Elena Petrovna

Sedmnáctipaprskový sluneční disk Překlad - K. Leonov Následující zajímavý dopis jsme obdrželi z Fresna v Kalifornii. Vzhledem k tomu, že je osobní povahy, poskytujeme z ní pouze úryvky. „V minulém roce studie Copán a Quincua v Hondurasu a

Z knihy Full Moon People autor Ekstein Alexander

Kniha jedna SUN KILLER

Z knihy Mayská proroctví: 2012 autor Popov Alexandr

Solar Storm Americká akademie věd před několika lety zveřejnila zprávu nazvanou „Hrozby vesmírného počasí: Sociální a ekonomické důsledky" Připravili ho specialisté z NASA, kteří studují sluneční aktivitu. komentování

Z knihy Cizinci národního významu autor Prokopenko Igor Stanislavovič

Sluneční meč Jedno otočení takového zrcadla a obří metropole se zahalí do oblaků kouře. Oslepující paprsek, který prorazí atmosféru, roztaví asfalt jako nůž, rozřeže domy a zanechá hromady ohořelých ruin. Vypadá to jako zápletka z akčního sci-fi filmu. Ale v archivu programu

Z knihy Lunar-Solar Calendar autor Zolotukhina Zoya

Kdo jste - lunární nebo solární člověk? Nejdůležitější planety, které určují osud člověka, jsou Slunce a Měsíc Pokud Slunce dominuje, pak je člověk extrovert, aktivně se projevuje ve společnosti, vede ostatní, potřebuje uznání a projev.

Z knihy se naplnilo 9 znamení apokalypsy. Co nás čeká dál? Vanga, E. Casey a další proroci o událostech v blízké budoucnosti od Marianis Anny

Zlato sluneční světlo Nabijte se solární energií moderní podmínky zrychlováním rytmů života všichni zažíváme neustálý nedostatek síly, deprese a pronásledují nás neurózy. Mnoho lidí se snaží zlepšit své zdraví cvičením, návštěvou

Z knihy Chrámové učení. Pokyny učitele Bílého bratrstva. Část 2 autor Samokhin N.

Pozorování sluneční apokalypsy v posledních letech ukazují: s naší hvězdou se děje něco nepředstavitelného Mezitím je spojení mezi slunečními erupcemi a kataklyzmaty na Zemi nepopiratelné Na začátku července 2002 došlo na Slunci k silné erupci doprovázené

Z knihy Čtyři cesty karmy autor Kovaleva Natalya Evgenevna

SLUNEČNÍ SVĚTLO Samozvanému pseudookultistovi stačí – a víc než dost – zahlédnout jediný paprsek Slunce probuzení, vylévající světlo duchovního znovuzrození na svět, aby mohl uprchnout nebo pohřbít svůj hlavu do písku, pokud už v něm není smysl pro povinnost

Z knihy Guardian of Knowledge autor Černikov Viktor Michajlovič

„Solární labuť“ umění Záhada „Solárního ptáka“ Kdysi se v tisku mluvilo o zajímavém objevu učitele dějepisu V. N. Poluniny. Při pohledu na mapu Moskvy zjistila, že obrysy hranic moderního Zahradního prstenu spolu s

Z knihy Světová astrologie od Baigenta Michaela

Z knihy Magická imaginace. Praktický průvodce o rozvoji velmocí od Farrella Nicka

Solar Apex (AP) Předpokládá se, že umístění SGC tak blízko ke světovému bodu během posledních 100 let (to bylo v roce 00LI00 kolem roku 1873) může být jedním z faktorů, které urychlily lidské chápání přírodního světa. Uvažovat ve stejném duchu, jeden může

Z knihy Hledání nezničitelné duše. Fragmenty práce od Aurobindo Sri

Winged Solar Disc Cílem této strategie je povznést se nad emocionální problémy a vidět život takový, jaký skutečně je. Tato technika, jako miniaturní verze vnitřního království, může být použita stejným způsobem jako strategie, o kterých jsme hovořili

Z knihy Bezpečná komunikace [Magické praktiky na ochranu před energetickými útoky] autor Penzak Christopher

Sluneční cesta psychiky V józe jsou vždy dvě cesty. Jeden z nich je určen pro činnost bdělé mysli a vitální bytosti, vidění, pozorování, přemýšlení a rozhodování, co by se mělo a co ne. Samozřejmě, že tato cesta je schválena Božským a

Z knihy Esoterická astrologie autor Danina Tatyana

Sluneční záření Metody požární ochrany umožňují Božské energii proniknout do všech jemnohmotných energetických těl. Popíšu vám dvě podobné techniky První způsob léčení a ochrany je založen na kontaktu se slunečním plamenem. Chcete-li to provést, jděte ven, na sluneční světlo,

Z knihy Amulety pro zdraví. Amulety pro zdraví a léčení autor Gardin Dmitry

Co naznačuje sluneční znamení Každý astrolog nejprve zkoumá takzvané sluneční znamení zvěrokruhu? To je hlavní věc, kde byste měli začít sestavovat jakýkoli horoskop. Proč je sluneční znamení to hlavní, protože je to ukazatel polohy

Z autorovy knihy

„Sunny Horse“ „Slunečný kůň“ je talisman. Odkazuje na totemickou symboliku starých Slovanů. Symbol koně nebo kachního koně byl mezi slovanskými národy běžný. Talisman je stylizovaný obraz dvou (méně často jednoho) posvátných pro Slovany

V roce 1957 profesor E. Parker z University of Chicago teoreticky předpověděl jev, který se stal známým jako „sluneční vítr“. Trvalo dva roky, než byla tato předpověď experimentálně potvrzena pomocí přístrojů instalovaných na sovětských kosmických lodích Luna-2 a Luna-3 skupinou K.I. Co je to za fenomén?

Sluneční vítr je proud plně ionizovaného vodíkového plynu, obvykle nazývaného plně ionizované vodíkové plazma kvůli přibližně stejné hustotě elektronů a protonů (podmínka kvazineutrality), který se urychluje směrem od Slunce. V oblasti oběžné dráhy Země (na jednu astronomickou jednotku nebo 1 AU od Slunce) její rychlost dosahuje průměrné hodnoty V E » 400–500 km/sec při protonové teplotě T E » 100 000 K a mírně vyšší elektronové teplotě ( index „E“ zde a dále označuje oběžnou dráhu Země). Při takových teplotách je rychlost výrazně vyšší než rychlost zvuku o 1 AU, tzn. Proudění slunečního větru v oblasti oběžné dráhy Země je nadzvukové (neboli nadzvukové). Naměřená koncentrace protonů (nebo elektronů) je poměrně malá a činí n E » 10–20 částic na centimetr krychlový. Kromě protonů a elektronů byly v meziplanetárním prostoru objeveny částice alfa (řádově několik procent koncentrace protonů), malé množství těžších částic a také meziplanetární magnetické pole, jehož průměrná indukční hodnota vyšla být v řádu několika gama na oběžné dráze Země (1g = 10 –5 gaussů).

Kolaps myšlenky statické sluneční koróny.

Poměrně dlouhou dobu se věřilo, že všechny hvězdné atmosféry jsou ve stavu hydrostatické rovnováhy, tzn. ve stavu, kdy je síla gravitační přitažlivosti dané hvězdy vyvážena silou spojenou s tlakovým gradientem (změna tlaku v atmosféře hvězdy na dálku r od středu hvězdy. Matematicky je tato rovnováha vyjádřena jako obyčejná diferenciální rovnice,

Kde G- gravitační konstanta, M* – hmotnost hvězdy, p a r – tlak a hustota hmotnosti v určité vzdálenosti r od hvězdy. Vyjádření hmotnostní hustoty ze stavové rovnice pro ideální plyn

r= r RT

tlakem a teplotou a integrací výsledné rovnice získáme tzv. barometrický vzorec ( R– plynová konstanta), což je v konkrétním případě konstantní teplota T vypadá jako

Kde p 0 – představuje tlak v základně atmosféry hvězdy (at r = r 0). Protože se před Parkerovou prací věřilo, že sluneční atmosféra, stejně jako atmosféry jiných hvězd, je ve stavu hydrostatické rovnováhy, byl její stav určen podobnými vzorci. S přihlédnutím k neobvyklému a dosud ne zcela pochopenému jevu prudkého nárůstu teploty z přibližně 10 000 K na povrchu Slunce na 1 000 000 K ve sluneční koróně vypracoval S. Chapman teorii statické sluneční koróny, která se předpokládala k hladkému přechodu do místního mezihvězdného prostředí obklopujícího sluneční soustavu. Z toho vyplývalo, že podle představ S. Chapmana je Země, která obíhá kolem Slunce, ponořena do statické sluneční koróny. Tento názor sdílejí astrofyzikové již dlouhou dobu.

Parker zasadil ránu těmto již zavedeným nápadům. Upozornil na skutečnost, že tlak v nekonečnu (at r® Ґ), který se získá z barometrického vzorce, je téměř 10krát větší než tlak, který byl v té době akceptován pro místní mezihvězdné médium. K odstranění tohoto rozporu navrhl E. Parker, že sluneční koróna nemůže být v hydrostatické rovnováze, ale musí se nepřetržitě rozpínat do meziplanetárního prostředí obklopujícího Slunce, tzn. radiální rychlost PROTI sluneční korona není nulová. Navíc místo rovnice hydrostatické rovnováhy navrhl použít hydrodynamickou pohybovou rovnici tvaru, kde M E je hmotnost Slunce.

Pro dané rozložení teplot T, jako funkce vzdálenosti od Slunce, řešení této rovnice pomocí barometrického vzorce pro tlak a rovnice zachování hmoty ve tvaru

lze interpretovat jako sluneční vítr a právě s pomocí tohoto řešení s přechodem z podzvukového proudění (at r r *) na nadzvukový (at r > r*) tlak lze nastavit r s tlakem v místním mezihvězdném prostředí, a proto právě toto řešení zvané sluneční vítr probíhá v přírodě.

První přímá měření parametrů meziplanetárního plazmatu, která byla provedena na první kosmické lodi vstupující do meziplanetárního prostoru, potvrdila správnost Parkerovy představy o přítomnosti nadzvukového slunečního větru a ukázalo se, že již v oblasti oběžné dráhy Země rychlost slunečního větru daleko převyšuje rychlost zvuku. Od té doby není pochyb o tom, že Chapmanova představa o hydrostatické rovnováze sluneční atmosféry je mylná a sluneční koróna se neustále rozšiřuje nadzvukovou rychlostí do meziplanetárního prostoru. O něco později astronomická pozorování ukázala, že mnoho dalších hvězd má „hvězdné větry“ podobné slunečnímu větru.

Navzdory skutečnosti, že sluneční vítr byl předpovězen teoreticky na základě sféricky symetrického hydrodynamického modelu, samotný jev se ukázal být mnohem složitější.

Jaký je skutečný vzorec pohybu slunečního větru? Sluneční vítr byl dlouhou dobu považován za sféricky symetrický, tzn. nezávisle na sluneční šířce a délce. Vzhledem k tomu, že kosmické lodě před rokem 1990, kdy byla vypuštěna kosmická loď Ulysses, létaly převážně v rovině ekliptiky, měření na takové lodi dávalo rozložení parametrů slunečního větru pouze v této rovině. Výpočty založené na pozorováních vychýlení kometárních ohonů naznačovaly přibližnou nezávislost parametrů slunečního větru na sluneční šířce, nicméně tento závěr založený na pozorováních komet nebyl dostatečně spolehlivý kvůli obtížím při interpretaci těchto pozorování. Podélná závislost parametrů slunečního větru byla sice měřena přístroji instalovanými na kosmických lodích, nicméně byla buď nevýznamná a spojená s meziplanetárním magnetickým polem slunečního původu, nebo s krátkodobými nestacionárními procesy na Slunci (hlavně se slunečními erupcemi) .

Měření parametrů plazmatu a magnetického pole v rovině ekliptiky ukázalo, že v meziplanetárním prostoru mohou existovat tzv. sektorové struktury s různými parametry slunečního větru a různými směry magnetického pole. Takové struktury rotují se Sluncem a jasně ukazují, že jsou důsledkem podobné struktury ve sluneční atmosféře, jejíž parametry tak závisí na sluneční délce. Kvalitativní čtyřsektorová struktura je znázorněna na Obr. 1.

Pozemní dalekohledy zároveň detekují obecné magnetické pole na povrchu Slunce. Jeho průměrná hodnota se odhaduje na 1 G, i když v jednotlivých fotosférických útvarech, například ve slunečních skvrnách, může být magnetické pole řádově větší. Vzhledem k tomu, že plazma je dobrým vodičem elektřiny, solární magnetická pole nějak interagují se slunečním větrem kvůli vzhledu poneromotorické síly. j ґ B. Tato síla je v radiálním směru malá, tzn. nemá prakticky žádný vliv na rozložení radiální složky slunečního větru, ale její projekce do směru kolmého k radiálnímu směru vede ke vzniku tečné složky rychlosti ve slunečním větru. Přestože je tato složka téměř o dva řády menší než radiální, hraje významnou roli při odstraňování momentu hybnosti ze Slunce. Astrofyzici naznačují, že tato druhá okolnost může hrát významnou roli ve vývoji nejen Slunce, ale také dalších hvězd, ve kterých byl detekován hvězdný vítr. Zejména pro vysvětlení prudkého poklesu úhlové rychlosti hvězd pozdní spektrální třídy se často používá hypotéza, že přenášejí rotační moment na planety, které se kolem nich tvoří. Uvažovaný mechanismus ztráty momentu hybnosti Slunce výronem plazmatu z něj za přítomnosti magnetického pole otevírá možnost revizi této hypotézy.

Měření průměrného magnetického pole nejen v oblasti oběžné dráhy Země, ale i na velkých heliocentrických vzdálenostech (např. na sondách Voyager 1 a 2 a Pioneer 10 a 11) ukázala, že v rovině ekliptiky se téměř shoduje s rovina slunečního rovníku, její velikost a směr jsou dobře popsány vzorci

obdržel Parker. V těchto vzorcích, které popisují tzv. Archimedovu Parkerovu spirálu, jsou veličiny B r, B j – radiální a azimutální složka vektoru magnetické indukce, W – úhlová rychlost rotace Slunce, PROTI– radiální složka slunečního větru, index „0“ označuje bod sluneční koróny, ve kterém je známa velikost magnetického pole.

Vypuštění kosmické lodi Ulysses v říjnu 1990 Evropskou kosmickou agenturou, jejíž dráha byla vypočtena tak, že nyní obíhá kolem Slunce v rovině kolmé k rovině ekliptiky, zcela změnilo představu, že sluneční vítr je sféricky symetrický. Na Obr. Obrázek 2 ukazuje rozložení radiální rychlosti a hustoty protonů slunečního větru naměřených na kosmické lodi Ulysses jako funkci sluneční šířky.

Tento obrázek ukazuje silnou šířkovou závislost parametrů slunečního větru. Ukázalo se, že rychlost slunečního větru se zvyšuje a hustota protonů klesá s heliografickou šířkou. A pokud je v rovině ekliptiky radiální rychlost v průměru ~ 450 km/s a hustota protonů ~15 cm–3, pak například při 75° sluneční šířky jsou tyto hodnoty ~700 km/s a ~5 cm–3. Závislost parametrů slunečního větru na zeměpisné šířce je méně výrazná v obdobích minimální sluneční aktivity.

Nestacionární procesy ve slunečním větru.

Parkerem navržený model předpokládá sférickou symetrii slunečního větru a nezávislost jeho parametrů na čase (stacionarita uvažovaného jevu). Nicméně procesy probíhající na Slunci, obecně řečeno, nejsou stacionární, a proto sluneční vítr není stacionární. Charakteristické časy změn parametrů mají velmi různá měřítka. Zejména se jedná o změny parametrů slunečního větru spojené s 11letým cyklem sluneční aktivity. Na Obr. Obrázek 3 ukazuje průměrný (přes 300 dní) dynamický tlak slunečního větru měřený pomocí kosmických lodí IMP-8 a Voyager-2 (r PROTI 2) v oblasti oběžné dráhy Země (na 1 AU) během jednoho 11letého slunečního cyklu sluneční aktivity ( horní část výkres). Na spodní straně Obr. Obrázek 3 ukazuje změnu v počtu slunečních skvrn od roku 1978 do roku 1991 ( maximální počet odpovídá maximální sluneční aktivitě). Je vidět, že parametry slunečního větru se během charakteristické doby asi 11 let výrazně mění. Měření na sondě Ulysses přitom ukázalo, že k takovým změnám dochází nejen v rovině ekliptiky, ale i v jiných heliografických šířkách (na pólech je dynamický tlak slunečního větru o něco vyšší než na rovníku).

Změny parametrů slunečního větru mohou nastat i v mnohem menších časových měřítcích. Například erupce na Slunci a různé rychlosti odtoku plazmatu z různých oblastí sluneční koróny vedou v meziplanetárním prostoru ke vzniku meziplanetárních rázových vln, které se vyznačují prudkým skokem v rychlosti, hustotě, tlaku a teplotě. Mechanismus jejich vzniku je kvalitativně znázorněn na Obr. 4. Když rychlý proud jakéhokoliv plynu (například sluneční plazma) dožene pomalejší, objeví se v místě jejich styku libovolná mezera v parametrech plynu, ve které platí zákony zachování hmoty, hybnosti. a energie nejsou spokojeni. Taková diskontinuita nemůže v přírodě existovat a rozpadá se zejména na dvě rázové vlny (na nich vedou zákony zachování hmoty, hybnosti a energie k tzv. Hugoniotovým vztahům) a tečnou diskontinuitu (stejné zákony zachování vedou k tomu, že na něm musí být tlaková a normálová složka rychlosti spojitá). Na Obr. 4 je tento proces znázorněn ve zjednodušené formě sféricky symetrického odlesku. Zde je třeba poznamenat, že takové struktury, skládající se z dopředné rázové vlny, tečné diskontinuity a druhé rázové vlny (reverzní ráz), se pohybují od Slunce takovým způsobem, že se dopředný ráz pohybuje rychlostí větší, než je rychlost sluneční vítr se zpětný ráz pohybuje od Slunce rychlostí o něco nižší, než je rychlost slunečního větru, a rychlost tečné diskontinuity se rovná rychlosti slunečního větru. Takové struktury jsou pravidelně zaznamenávány přístroji instalovanými na kosmických lodích.

Na změnách parametrů slunečního větru se vzdáleností od Slunce.

Změna rychlosti slunečního větru se vzdáleností od Slunce je určena dvěma silami: silou sluneční gravitace a silou spojenou se změnami tlaku (tlakový gradient). Protože gravitační síla klesá s druhou mocninou vzdálenosti od Slunce, je její vliv na velké heliocentrické vzdálenosti nevýznamný. Výpočty ukazují, že již na oběžné dráze Země lze její vliv, stejně jako vliv tlakového gradientu, zanedbat. V důsledku toho lze rychlost slunečního větru považovat za téměř konstantní. Navíc výrazně převyšuje rychlost zvuku (hypersonické proudění). Z výše uvedené hydrodynamické rovnice pro sluneční korónu pak vyplývá, že hustota r klesá jako 1/ r 2. Tyto představy o parametrech slunečního větru potvrdily americké sondy Voyager 1 a 2, Pioneer 10 a 11, které odstartovaly v polovině 70. let a nyní se nacházejí ve vzdálenosti několika desítek astronomických jednotek od Slunce. Potvrdili také teoreticky předpovězenou Parker Archimedovu spirálu pro meziplanetární magnetické pole. Teplota se však neřídí zákonem adiabatického ochlazování, protože sluneční koróna expanduje. Ve velmi velkých vzdálenostech od Slunce má sluneční vítr dokonce tendenci se ohřívat. Takové zahřívání může být způsobeno dvěma důvody: disipací energie spojenou s turbulencí plazmatu a vlivem neutrálních atomů vodíku pronikajícího do slunečního větru z mezihvězdného prostředí. sluneční soustava. Druhý důvod také vede k určitému brzdění slunečního větru na velké heliocentrické vzdálenosti, detekovanému na výše zmíněné kosmické lodi.

Závěr.

Sluneční vítr je tedy fyzikálním jevem, který je nejen čistě akademickým zájmem spojeným se studiem procesů v plazmatu nacházejících se v přirozených podmínkách vesmíru, ale také faktorem, který je třeba vzít v úvahu při studiu procesů probíhajících v blízkosti Země, protože tyto procesy v té či oné míře ovlivňují náš život. Zejména vysokorychlostní proudění slunečního větru proudícího kolem zemské magnetosféry ovlivňuje její strukturu a nestacionární procesy na Slunci (například erupce) mohou vést k magnetickým bouřím, které narušují rádiovou komunikaci a ovlivňují pohodu počasí. citlivých lidí. Vzhledem k tomu, že sluneční vítr pochází ze sluneční koróny, jsou jeho vlastnosti v oblasti oběžné dráhy Země dobrým ukazatelem pro studium spojení Slunce a Země, které jsou důležité pro praktickou lidskou činnost. To je však další oblast vědeckého výzkumu, které se v tomto článku nebudeme dotýkat.

Vladimír Baranov