Для ученых современности солнечный ветер является той еще загадкой, так как это явление практически не поддается целостному анализу. Казалось бы, все очень просто – это поток ионизированных частиц, которые вылетают из солнечной короны в космическое пространство со скоростью в 300–1 200 км/с. Правда, в то же время, есть и ряд нюансов: покинув Солнце, ветер вовсе не теряет скорость, а, наоборот, утраивает ее. Помимо этого, он не охлаждается, оставив Солнце, а нагревается. Еще один любопытный момент: наибольшую скорость получают не самые легкие частицы солнечного ветра, а самые тяжелые. В чем же секрет солнечного ветра, - узнавали аналитики раздела «Новости науки» журнала «Биржевой лидер».
Старый, но удалый
Ответ на все эти вопросы был неожиданно получен американскими астрономами, которые изучали материалы одного из древнейших научных аппаратов космического агентства НАСА. Речь идет о WIND, который запустили в 1994 году, на два года позже запланированного, он является настолько старым, что в качестве памяти для него используются магнитные кассеты. Несмотря на свой давнишний возраст, аппарат функционирует и по сей день, имея очень надежное противорадиационное экранирование, много дублирующих систем, а также приличный топливный запас.
Таким образом, после анализа отправленной WIND информации о солнечном ветре, группа исследователей, возглавленная Джастином Каспером, ученым из американского Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, пришла к выводу, что необычные свойства солнечного ветра - это действие особого механизма, на который попросту ранее не обращали внимание ученые.
Ученый полагает, что ответ об источнике подогрева ветра кроется в ионно-циклотронных волнах.
Ионно-циклотронные волны
Как известно, ионно-циклотронные волны состоят из протонов, которые циркулируют по волноподобным траекториям в тех районах, где проходят линии магнитного поля Солнца. Такие волны, исходя от светила, разогревают газ до миллионов градусов, ускоряя при этом поток его частиц до миллионов километров в час. По данным Каспера, ионно-циклотронные волны, ранее лишь предсказанные в теории, действительно существуют и даже доходят до окрестностей нашей планеты, где их и зарегистрировал аппарат WIND.
Ученый рассказывает, что химические элементы солнечного ветра, в числе которых и такие как гелий и водород, а также ионы более тяжелых элементов двигаются или «дуют» в ветре с разной скоростью, имеют и разную температуру, которая изменяется вместе с изменением направления. Исследователи очень удивлялись тому, что боле тяжелые элементы двигаются в солнечном ветре быстрее и имеют при этом более высокую температуру, ведь, по сути, это противоречит здравому смыслу.
Если же применить к солнечному ветру теорию ионного циклотрона как природного космического резонансного ускорителя, который отвечает за разгон частиц ветра Солнца, то такое странное противоречие становится вполне объяснимым. Как объяснил Каспер, тяжелые ионы резонируют с волнами ионного циклотрона намного лучше легких, получая от последних энергию, именно отсюда и более высокие нагрев и скорость.
Солнечный ветер, его отличие от солнечного света
Солнечный ветер, как уже выше отмечалось, является потоком ионизированных частиц, в большей мере, гелиево-водородной плазмы, который истекает из солнечной короны и имеет скорость 300-1200 км в секунду в окружающую космическую среду. Солнечный ветер – один из главных составляющих межпланетной среды.
С солнечным ветром связано множество природных явлений, среди которых и такие известные как полярное сияние, космическая погода и магнитные бури. Отметим, что в отношении других звезд, то есть не Солнца, используется термин «звездный ветер», поэтому по отношению к солнечному ветру вполне уместно сказать «звездный ветер Солнца».
При этом существует огромная разница между понятиями «солнечный ветер», который представляет собой поток ионизированных частиц, и «солнечный свет» - поток фотонов. Так, эффект давления солнечного света применяется в проектах солнечных парусов, не вовсе не солнечного ветра. Тогда как форма двигателя космического аппарат, которая используется как источник тяги импульсов ионов солнечного ветра, называется электрический парус.
