![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2459/image_gHIdH9m1jM8XEopod.jpg)
Τι είναι ο ηλιακός άνεμος;
Κάθε στιγμή, ο Ήλιος εκπέμπει στο διάστημα ένα ρεύμα ιονισμένων σωματιδίων που εκπέμπονται από το εξωτερικό στρώμα (η ηλιακή κορώνα) με μια τεράστια ταχύτητα που φτάνει τα 1200 km / s. Οι ατελείωτοι "ανεμοστρόβιλοι" του περιβάλλουν τη Γη, διαπερνούν το χώρο του ηλιακού συστήματος, και μάλιστα ξεπερνούν πολύ. Όλα τα αστέρια μπορούν να το εκπέμπουν και στην περίπτωση αυτή ονομάζεται αστρικός άνεμος. Η ροή σωματιδίων του Ήλιου μπορεί επίσης να ονομαστεί ο αστρικός άνεμος του Ήλιου και δεν θα υπάρξει σφάλμα σε αυτό.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2459/image_6mXSixXeHl4w2u.jpg)
Η ιστορία της έννοιας
Η επιστημονική ιδέα ενός ατόμου για τον κόσμο υφίσταται συνεχώς αλλαγές. Η διαδικασία άρνησης προηγούμενων δογμάτων και εννοιών καθιστά δυνατή τη νέα ματιά στην υπάρχουσα πραγματικότητα.
Για πολύ καιρό, η επιστήμη θεωρούσε το στατικό στέμμα κάθε αστεριού. Δηλαδή, η δύναμη της βαρύτητας, όπως ήταν, εξισορρόπησε τη δύναμη πίεσης των πυρηνικών και θερμοπυρηνικών εκρήξεων, και δεν επέτρεψε την απελευθέρωση της ροής της καυτής ύλης από τον εαυτό της στον περιβάλλοντα χώρο.
Ο Άγγλος γεωφυσικός και αστρονόμος Sidney Chapman δημιούργησε και ανέπτυξε τη θεωρία της σταθερότητας της ηλιακής ατμόσφαιρας. Η υπόθεσή του χώρισε την αστροφυσική κοινότητα. Όλα αυτά θα συνέχιζαν μέχρι την εποχή μας. Εντούτοις, βρέθηκε ένας άντρας που διαψεύδει αποφασιστικά και αμετάκλητα τις απόψεις του διάσημου επιστήμονα.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2459/image_iQtdj68nqmciDjewxi7m.jpg)
Το όνομά του είναι Eugene Newman Parker. Ο Αμερικανός αστροφυσικός έπληξε την ιδέα του Άγγλου συναδέλφου του. Με τις πρωτοποριακές του εξελίξεις, μπόρεσε να αποδείξει το μη αναστρέψιμο της εκροής της ύλης από το στέμμα. Επιπλέον, προέκυψε ένα πολύ περίεργο γεγονός: καθώς απομακρύνεστε από τον Ήλιο, η ταχύτητα του ηλιακού ανέμου αυξάνεται σημαντικά, φτάνοντας τις υπερηχητικές τιμές, στη συνέχεια μειώνεται και γίνεται σταθερή. Παρεμπιπτόντως, τα όρια της διανομής του δεν έχουν ακόμη καθοριστεί και περιμένουν τους ανακάλυψές τους.
Οι μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν στο πρώτο διαπλανητικό διαστημικό σκάφος επιβεβαίωσαν τα σωστά συμπεράσματα του Y. Parker. Λίγο αργότερα, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν παρόμοιους αστρικούς ανέμους στην έκταση ενός αριθμού γαλαξιών.
Πώς εμφανίζεται ο ηλιακός άνεμος;
Ο λόγος για την εμφάνιση ενός ρεύματος που αποτελείται από ένα μείγμα θετικών και αρνητικά φορτισμένων σωματιδίων είναι το πλάσμα που σχηματίζεται συνεχώς μέσα στον Ήλιο. Προκύπτει ως αποτέλεσμα των ατελείωτων αντιδράσεων θερμοπυρηνικής σύντηξης, θέρμανσης του κέντρου του άστρου σε αρκετές δεκάδες εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου. Το ιονισμένο αέριο που θερμαίνεται με αυτόν τον τρόπο γρήγορα ξεσπά από τον «περιορισμένο όγκο» υπό όρους, πετώντας πολύ πέρα από τα όρια του αστρικού μας συστήματος.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2459/image_dDR9r9q4pnur4Bdb8j3toe.jpg)
Ενδιαφέρον γεγονός: τα όρια αυτού του όγκου οφείλονται σε γιγαντιαίες δυνάμεις βαρύτητας, "σαν να φράζουν τις εκρήξεις πολλών βομβών υδρογόνου απεριόριστου όγκου", που προκύπτουν από το τεράστιο μέγεθος του φωτιστικού μας. Και είναι 109 φορές μεγαλύτερο από τη Γη. Το αποτέλεσμα της διαδικασίας είναι η θέρμανση της κορώνας του ήλιου σε ένα εκατομμύριο βαθμούς Κελσίου, λόγω μιας σειράς μικροεκρήξεων του πλάσματος «χωρίς έκρηξη».
Τον Σεπτέμβριο του 2016, Αμερικανοί επιστήμονες χρησιμοποίησαν τα παρατηρητήρια της NASA STEREO για πρώτη φορά κατάφεραν να ανιχνεύσουν τη διαδικασία εμφάνισης του ηλιακού ανέμου. Σύμφωνα με τη δήλωσή τους, αυτό που συμβαίνει είναι πανομοιότυπο με την απελευθέρωση νερού: πρώτα το ρεύμα ρέει σε ένα ρεύμα, στη συνέχεια διασπάται σε ξεχωριστά σωματίδια, τα οποία γίνονται μικρότερα και μικρότερα έως ότου σχηματιστεί ένα αέριο «σύννεφο».
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2459/image_pAKhatl2KdCMz9ww0z0.jpg)
Μελέτη του φαινομένου
Επτά χρόνια πριν ο Yu. Ο Parker, ο αστρονόμος της Δυτικής Γερμανίας, Ludwig Birman, μελετώντας τη δομή των ουρών κομήτη, πρότεινε την ύπαρξη της σωματικής ακτινοβολίας του Ήλιου, που τώρα ονομάζεται ηλιακός άνεμος. Ένα ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων, που διαπερνούν τις στεφανιαίες τρύπες (περιοχές στην επιφάνεια του αστεριού μας που δεν καλύπτονται από μαγνητικό πεδίο), ορμά σε ανοιχτό χώρο.
Για πρώτη φορά, οι τεχνικές παράμετροι του ηλιακού ανέμου μετρήθηκαν στο σοβιετικό διαπλανητικό αυτόματο σταθμό Luna-2 το 1959.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2459/image_xbb7DiedqUxi6i.jpg)
Τρία χρόνια αργότερα, ο αμερικανικός δορυφόρος «Mariner-2» πραγματοποίησε μήνες έρευνας σχετικά με ένα μοναδικό διάστημα. Περαιτέρω μελέτες συνεχίστηκαν από τον διεθνή σταθμό SOHO και ορισμένα εθνικά προγράμματα διαχείρισης - NASA, ΗΠΑ. Η επιστημονική δραστηριότητα για τη μελέτη του ηλιακού ανέμου έχει επεκτείνει τους ορίζοντές του από την επιφάνεια του Ήλιου έως την άκρη του αστρικού συστήματος.
Ηλιακή ταχύτητα ανέμου
Μεγάλο επιστημονικό και πρακτικό ενδιαφέρον είναι η μέτρηση, καθώς και η μελέτη των νόμων κίνησης της ροής του υδρογόνου πλάσματος, που αποτελεί τη βάση του ηλιακού ανέμου.
Αρχικά ιονισμένα σωματίδια ηλίου, υδρογόνου, σιδήρου, πυριτίου, θείου και ορισμένα άλλα χημικά στοιχεία κινούνται με ταχύτητα 300-450 km / s.
Ενδιαφέρον γεγονός: κατά τη διάρκεια ηλιακών εκλάμψεων ή εκτοξεύσεων στεφανιαίας μάζας, η ταχύτητα της ροής αυξάνεται, έως και 1200 km / s! Ο ηλιακός άνεμος μετατρέπεται σε «ηλιακό τυφώνα», προκαλώντας ένα σύνολο μοναδικών φυσικών και φυσικών φαινομένων.
Στο μέλλον, η ηλιακή ταχύτητα του ανέμου αυξάνεται, φτάνοντας 400 - 800 km / s κοντά στη Γη (εδώ τελειώνει η επιτάχυνσή του). 1.500.000 km / h (420 km / s) στην περιοχή του Άρη. Σε απόσταση έως και 10 δισεκατομμυρίων km από την πηγή ακτινοβολίας, η ταχύτητα κίνησης των ηλιακών φορτισμένων σωματιδίων είναι περίπου - 1.000.000 km / h (280 km / s). Επιπλέον, υπό την επίδραση του διαστρικού μέσου, εξασθενεί.
Η δυναμική του ηλιακού ανέμου επηρεάζεται από δύο παράγοντες: τις ελκυστικές δυνάμεις του ήλιου και την πίεση μέσα στο ρεύμα. Οι υπολογισμοί, υποστηριζόμενοι από πρακτική έρευνα (πτήσεις του American Voyager - 1, - 2 "και" Pioneer - 10, - 11 ") έδειξαν τη σταθερότητα της ταχύτητας της εκροής των αντίθετα φορτισμένων σωματιδίων που βρίσκονται ήδη έξω από την τροχιά του πλανήτη μας.
Τύποι ηλιακού ανέμου
Η φύση της ιονισμένης ροής του ήλιου ταξινομείται και χωρίζεται σε δύο τύπους:
- ηρεμία (αργή ή γρήγορη)
- εξοργισμένος.
Ηρεμία - Αργή
Αργός ηλιακός άνεμος εμφανίζεται στα έντερα του ισημερινού του φωτιστικού μας, σε περιόδους θερμικής διαστολής ιονισμένων αερίων. Η δυναμική διαδικασία επιταχύνει το στεφανιαίο πλάσμα σε υπερηχητικές ταχύτητες περίπου 400 km / s. Στη δομή του, ένα αργό ρεύμα είναι πυκνότερο και μεγαλύτερο από ένα γρήγορο.
Ήρεμο - Γρήγορο
Οι στεφανιαίες οπές είναι η γενέτειρα του γρήγορου ηλιακού ανέμου. Οι ροές αυτού του ανέμου μπορούν να λήξουν για μήνες, «επιτίθεται» στη Γη με περιοδικότητα περιστροφής του Ήλιου που διαρκεί 27 ημέρες.
Εξοργισμένος
Η αιτία των διαταραγμένων ροών είναι: η εκδήλωση της ίδιας της στεφανιαίας απόρριψης, καθώς και η εμφάνιση θέσεων συμπίεσης στον διαπλανητικό χώρο πριν από τις επερχόμενες εκτοξεύσεις μάζας ή γρήγορου ηλιακού ανέμου.
Διαπλανητικό κύμα σοκ
Πριν από την εμφάνιση ενός κοσμικού κύματος σοκ: «Επίθεση» ενός γρήγορου ηλιακού ανέμου σε έναν «αργό αδελφό», σύγκρουση ενός φορτισμένου ρεύματος στεφανιαίων σωματιδίων με τη μαγνητόσφαιρα της Γης, έκρηξη ενός σουπερνόβα, σύγκρουση γαλαξιών.
Ενδιαφέρον γεγονός: πριν από ενάμισι μήνα, εμφανίστηκε ένα μήνυμα ότι η NASA μπόρεσε να μετρήσει τη δύναμη του κρουστικού κύματος του ηλιακού ανέμου. Διαδοχική τοποθέτηση στο χώρο 4 ειδικά εξοπλισμένο, εξοπλισμένο με τον απαραίτητο εξοπλισμό, πολλών κλιμάκων δορυφόρους. Αμερικανοί ερευνητές κυριολεκτικά «έπιασαν» μια στιγμή επιστημονικής επιτυχίας. Και διπλό: ως αποτέλεσμα του πειράματος, ελήφθησαν δεδομένα με την υψηλότερη ακρίβεια σχετικά με τη φύση και τις παραμέτρους της κίνησης των ηλιακών σωματιδίων.
Ένα κρουστικό κύμα είναι μια περιοχή σύγκρουσης ενός ταχέως κινούμενου μέσου (αέριο) με κάποιο είδος εμποδίου (για παράδειγμα: ο ηλιακός άνεμος με τη μαγνητόσφαιρα της Γης), ο οποίος δημιουργεί ένα «μέτωπο» απότομης αλλαγής στις φυσικές παραμέτρους της εισερχόμενης ροής (πίεση, πυκνότητα, θερμοκρασία, επίπεδο φόρτισης σωματιδίων και έναν αριθμό άλλων δεικτών).
Διάδοση ηλιακού ανέμου στο διάστημα
Κινούμενος πιο μακριά από τον «πρόγονο» του - τον Ήλιο, ο άνεμος εξασθενεί και περνά μέσα από πολλές παραμεθόριες περιοχές. Το πρώτο από αυτά αφαιρείται από το φωτιστικό σε απόσταση 95 AU (AU - μια αστρονομική μονάδα ίση με τη μέση απόσταση από τη Γη προς τον Ήλιο και που ανέρχεται σε 149 598 100 ± 750 km).Το λεγόμενο «όριο κύματος σοκ». Είναι πάνω της φρεναρίσματος του ηλιακού ανέμου από υπερηχητικές ταχύτητες.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2459/image_kkb2KodhkEApcz81t7.jpg)
Έχοντας πετάξει άλλα 40 AU, η ροή των ιονισμένων σωματιδίων υπό την επίδραση της διαστρικής ύλης αναστέλλεται πλήρως. Το όριο της αναστολής που καθορίζεται από τις αστροφυσικές διαδικασίες ονομάζεται ηλιόπαυση. Η χωρική περιοχή που οριοθετείται από ηλιόπαυση ονομάζεται ηλιόσφαιρα. Οι διαστάσεις του δεν είναι οι ίδιες:
- 73 π.μ. από τη νότια πλευρά?
- 85 a.u. από τη βόρεια πλευρά.
Τα αστροφυσικά δεδομένα ελήφθησαν λόγω της εκτόξευσης 2 αμερικανικών διαστημικών σκαφών της σειράς Voyager, σχεδιασμένα για τη μελέτη των ορίων του ηλιακού συστήματος. Πιο πρόσφατα, το Voyager 2 επιβεβαίωσε τα δεδομένα του Voyager 1.
Ηλιακός άνεμος και γη
Η συνεχώς μεταβαλλόμενη ροή του ηλιακού ανέμου θα μπορούσε εύκολα να καταστρέψει όλη τη ζωή στην επιφάνεια της Γης. Για την προστασία από ένα τέτοιο "τρομερό όπλο" υπάρχει μια "αξιόπιστη ασπίδα" με τη μορφή μαγνητόσφαιρας. Η ισοτιμία αυτής της αντιπαράθεσης είναι αρκετά μεταβλητή και συχνά προκαλεί γεωμαγνητικές καταιγίδες. Δεν αποτελεί έκπληξη το 1990, ο όρος "διαστημικός καιρός", ο οποίος αντικατοπτρίζει κυρίως την τρέχουσα κατάσταση του μαγνητικού πεδίου της Γης, έγινε σημαντικός.
Ο δημιουργός της επιστήμης της ηλιοβιολογίας, μελετώντας την επίδραση του φωτιστικού μας στις ζωτικές λειτουργίες των επίγειων οργανισμών, ήταν ο σοβιετικός επιστήμονας A. L. Chizhevsky. Χάρη σε αυτόν και σε ορισμένους άλλους ερευνητές, ήταν δυνατόν να διευκρινιστούν οι νόμοι που διέπουν τις επιπτώσεις των διαφορών στην ηλιακή δραστηριότητα στο ανθρώπινο σώμα, να αυξήσουν και να μειώσουν την απόδοση των καλλιεργημένων φυτών και να πολλαπλασιάσουν και να μειώσουν τους πληθυσμούς των πτηνών, των ψαριών και των ζώων.
Η κυκλικότητα των περιόδων των επιπτώσεων του Ήλιου στη Γη ανακαλύφθηκε και μελετήθηκε. Οι τακτικές αναφορές για το επίπεδο δραστηριότητας του γεωμαγνητικού υποβάθρου έχουν γίνει κοινές. Τα άτομα που πάσχουν από χρόνιες ασθένειες έχουν τις απαραίτητες πληροφορίες για να πάρουν το σωστό φάρμακο εγκαίρως. Η σύγχρονη παραγωγή καλλιεργειών και κτηνοτροφίας είναι επίσης «οπλισμένη» με γνώσεις προκειμένου να διεξάγει τις δραστηριότητές της με τον καλύτερο δυνατό τρόπο.
Ενδιαφέρον γεγονός: Σύμφωνα με τις παρατηρήσεις του Ν. S. Shcherbinsky, η συχνότητα της άφιξης της ακρίδας στα χωράφια συμπίπτει με τον 11χρονο ρυθμό του Ήλιου.
Η επιστήμη προχωρά και καλεί τους νέους. Σήμερα, κάθε ένας από αυτούς μπορεί να λάβει την ειδικότητα ενός ηλιοβιολόγου, αφού έχει αποφοιτήσει από ένα εξειδικευμένο ανώτατο εκπαιδευτικό ίδρυμα.
Φυσικά φαινόμενα που προκαλούνται από τον ηλιακό άνεμο
Ο ηλιακός άνεμος, που πετάει γύρω από τη Γη, προκαλεί πολλά φυσικά φαινόμενα. Μεταξύ αυτών: μαγνητικές καταιγίδες, αύρες, ζώνες ακτινοβολίας του πλανήτη. Όχι πολύ καιρό πριν, αποκαλύφθηκε ένα μοτίβο στην αύξηση του αριθμού των κεραυνών από την αύξηση της ροής των ιονισμένων σωματιδίων του αστεριού μας.
![](http://nationalgreenhighway.org/img/kipm-2020/2459/image_7ccedULxlh.jpg)
Υπάρχουν ορισμένα γεωφυσικά φαινόμενα που δημιουργούνται από τον ηλιακό άνεμο. Σε ορισμένα μέρη, η έξοδος του αερίου ραδονίου από την επιφάνεια της γης θα αυξηθεί, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της ραδιενέργειας στην ατμόσφαιρα. Υπάρχει συσχέτιση μεταξύ της ηλιακής δραστηριότητας και της αύξησης του αριθμού των σεισμών. Μια μαγνητική καταιγίδα αλλάζει σημαντικά το ηλεκτρικό πεδίο στην επιφάνεια της Γης και οδηγεί σε άλματα στην ατμοσφαιρική πίεση.
Κίνδυνος ηλιακού ανέμου
Οι ισχυρές εκπομπές από την επιφάνεια του φωτιστικού διακόπτουν τις ραδιοεπικοινωνίες, παρεμβαίνουν στη λειτουργία των υπολογιστών, προκαλούν δυσλειτουργίες σε δίκτυα κοινής ωφέλειας και δημιουργούν «επιβλαβή» ηλεκτρικά ρεύματα σε μεταλλικές κατασκευές και συσκευές.
Οι απειλές των ηλιακών επιθέσεων ανέμου, που οδηγούν σε πολλά προβλήματα, δημιούργησαν την ανάγκη για προσεκτική παρατήρηση και πρόβλεψη μαγνητικών καταιγίδων στον πλανήτη μας. Οι καιρικές υπηρεσίες σε όλο τον κόσμο είναι εξοπλισμένες με τον απαραίτητο εξοπλισμό και σηματοδοτούν συνεχώς τις διακυμάνσεις του μαγνητικού υποβάθρου της Γης. Έχει αναπτυχθεί μια τεχνολογία για τον εντοπισμό μελλοντικών εστιών σεισμικής δραστηριότητας και για την προειδοποίηση του πληθυσμού για επικείμενο κίνδυνο.
Ενδιαφέρον γεγονός: Υπάρχει μια επιστημονική υπόθεση της εμφάνισης νερού στην σεληνιακή επιφάνεια λόγω της επίδρασης του ηλιακού ανέμου.Η ανίχνευση του υγρού δημιουργεί ελπίδα και αισιοδοξία στις προοπτικές για τη μελλοντική ανάπτυξη του πλησιέστερου διαστήματος «γείτονα».
Προοπτικές για τη χρήση του ηλιακού ανέμου
Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα υπάρχοντα χαρακτηριστικά ενός μοναδικού κοσμικού φαινομένου όπως ο ηλιακός άνεμος, γίνεται πολύ ενδιαφέρον να βρούμε πρακτικές εφαρμογές για αυτό.
Ο πρωτοπόρος της δημιουργίας του λεγόμενου «ηλεκτρικού πανιού», «ηλιακού πανιού» (ένα διαστημικό σκάφος που κινείται λόγω της ενέργειας των φορτισμένων σωματιδίων του ηλιακού ανέμου) ήταν ο Φινλανδός επιστήμονας - Pekka Jahunen.
Την άνοιξη του 2013, ο εσθονικός δορυφόρος ESTCube-1 εξοπλισμένος με αυτήν τη συσκευή ξεκίνησε σε τροχιά. Δυστυχώς, η προσπάθεια ήταν ανεπιτυχής, καθώς το πανί δεν μπορούσε να ανοίξει.
Υπάρχουν και άλλα δελεαστικά έργα: η χρήση ρευμάτων στεφανιαίας ύλης για τη μετάδοση πληροφοριών ή η δημιουργία «ιονοστάσεων» στις τροχιές των πλανητών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Το μέλλον του ήλιου μας
Η επιστημονική ανάλυση δίνει μια πρόβλεψη για 5 δισεκατομμύρια χρόνια ύπαρξης του φωτιστικού μας. Χάνοντας κάθε δευτερόλεπτο έως 600 εκατομμύρια τόνους υδρογόνου, είναι καταδικασμένο να γίνει πρώτα ένας κόκκινος γίγαντας και μετά ένας λευκός νάνος. Στην πορεία, έχοντας εξαντλήσει όλα τα ενεργειακά του αποθέματα με τη μορφή υδρογόνου και ηλίου. Το πιο δυσάρεστο είναι ότι ο συνεχώς διευρυνόμενος Ήλιος θα λιώσει τον Ερμή, την Αφροδίτη και πιθανώς τη Γη. Σε κάθε περίπτωση, η ζωή στον πλανήτη θα εξαφανιστεί εντελώς.
Έτσι, η ανθρωπότητα είναι υποχρεωμένη να σκεφτεί το μέλλον της και να οργανώσει την επανεγκατάσταση σε άλλους κόσμους εκτός του ηλιακού μας συστήματος. Είναι αναπόφευκτο. Μεγάλα μυαλά: Ο Ρώσος επιστήμονας Tsiolkovsky, Βρετανός αστροφυσικός Stephen Hawking, μίλησε άμεσα για αυτό. Σελήνη, Άρης, Ceres, Πλούτωνας - η λίστα των πιθανών αποικιών επεκτείνεται. Λοιπόν: "Αφήστε τον ηλιακό άνεμο να φυσάει στα πανιά των διαστημόπλοιων των γήινων, που χτυπούν την απεραντοσύνη του σύμπαντος!"