Vent ensoleillé. Faits et théorie. Vent solaire Comment se forme le vent solaire

Concept vent ensoleillé a été introduit dans l'astronomie à la fin des années 40 du 20e siècle, lorsque l'astronome américain S. Forbush, mesurant l'intensité des rayons cosmiques, a remarqué qu'elle diminuait considérablement avec l'augmentation de l'activité solaire et tombait très fortement au cours du temps.

Cela semblait assez étrange. On s’attendrait plutôt au contraire. Après tout, le Soleil lui-même est un fournisseur de rayons cosmiques. Il semblerait donc que plus l’activité de notre lumière du jour est élevée, plus elle devrait émettre de particules dans l’espace environnant.

Il reste à supposer que l'augmentation de l'activité solaire affecte de telle manière qu'elle commence à dévier les particules de rayons cosmiques - à les jeter.

C'est alors que l'on a supposé que les coupables de l'effet mystérieux étaient des flux de particules chargées s'échappant de la surface du Soleil et pénétrant dans l'espace du système solaire. Ce vent solaire particulier nettoie le milieu interplanétaire, en « balayant » les particules de rayons cosmiques.

Une telle hypothèse a également été étayée par des phénomènes observés dans. Comme vous le savez, les queues des comètes sont toujours éloignées du Soleil. Au début, cette circonstance était associée à la légère pression de la lumière du soleil. Cependant, il a été constaté que la légère pression ne peut à elle seule provoquer tous les phénomènes se produisant dans les comètes. Les calculs ont montré que pour la formation et la déviation observée des queues cométaires, l'action non seulement des photons, mais également des particules de matière est nécessaire.

En fait, on savait auparavant que le Soleil émettait des flux de particules chargées – des corpuscules. Toutefois, on a supposé que ces flux étaient épisodiques. Mais les queues cométaires sont toujours dirigées dans la direction opposée au Soleil, et pas seulement pendant les périodes d'intensification. Cela signifie que le rayonnement corpusculaire remplissant l’espace du système solaire doit exister en permanence. Il s'intensifie avec l'augmentation de l'activité solaire, mais existe toujours.

Ainsi, le vent solaire souffle continuellement autour de l’espace solaire. En quoi consiste ce vent solaire et dans quelles conditions apparaît-il ?

La couche la plus externe de l’atmosphère solaire est la « couronne ». Cette partie de l’atmosphère de notre lumière du jour est inhabituellement raréfiée. Mais la « température cinétique » de la couronne, déterminée par la vitesse de déplacement des particules, est très élevée. Il atteint un million de degrés. Par conséquent, le gaz coronal est complètement ionisé et est un mélange de protons, d’ions de divers éléments et d’électrons libres.

Récemment, il a été rapporté que le vent solaire contenait des ions hélium. Cette circonstance met en lumière le mécanisme par lequel les particules chargées sont éjectées de la surface du Soleil. Si le vent solaire n’était constitué que d’électrons et de protons, on pourrait alors supposer qu’il se forme à cause de processus purement thermiques et qu’il ressemble à de la vapeur formée au-dessus de la surface de l’eau bouillante. Cependant, les noyaux des atomes d’hélium sont quatre fois plus lourds que les protons et il est donc peu probable qu’ils soient éjectés par évaporation. Très probablement, la formation du vent solaire est associée à l'action des forces magnétiques. En s'éloignant du Soleil, les nuages ​​​​de plasma semblent emporter avec eux des champs magnétiques. Ce sont ces champs qui servent de sorte de « ciment » qui « lie » ensemble les particules de masses et de charges différentes.

Les observations et calculs effectués par les astronomes ont montré qu'à mesure que l'on s'éloigne du Soleil, la densité de la couronne diminue progressivement. Mais il s’avère que dans la région de l’orbite terrestre, il est encore sensiblement différent de zéro. En d’autres termes, notre planète est située à l’intérieur de l’atmosphère solaire.

Si la couronne est plus ou moins stable près du Soleil, alors à mesure que la distance augmente, elle a tendance à s'étendre dans l'espace. Et plus on s’éloigne du Soleil, plus la vitesse de cette expansion est élevée. Selon les calculs de l'astronome américain E. Parker, déjà à une distance de 10 millions de km, les particules coronales se déplacent à des vitesses supérieures à la vitesse.

Ainsi, la conclusion suggère que la couronne solaire est le vent solaire soufflant à travers l'espace de notre système planétaire.

Ces conclusions théoriques ont été pleinement confirmées par des mesures effectuées sur des fusées spatiales et des satellites artificiels de la Terre. Il s'est avéré que le vent solaire existe toujours près de la Terre : il « souffle » à une vitesse d'environ 400 km/s.

Jusqu’où souffle le vent solaire ? Sur la base de considérations théoriques, dans un cas, il s'avère que le vent solaire s'apaise déjà dans la région de l'orbite, dans l'autre, qu'il existe encore à une très grande distance au-delà de l'orbite de la dernière planète Pluton. Mais ce ne sont là que des limites théoriques extrêmes de la propagation possible du vent solaire. Seules les observations peuvent indiquer la limite exacte.

En 1957, le professeur E. Parker de l’Université de Chicago a prédit théoriquement un phénomène connu sous le nom de « vent solaire ». Il a fallu deux ans pour que cette prédiction soit confirmée expérimentalement à l’aide d’instruments installés sur les vaisseaux spatiaux soviétiques Luna-2 et Luna-3 par le groupe de K.I. Gringauz. Quel est ce phénomène ?

Le vent solaire est un flux d'hydrogène gazeux entièrement ionisé, généralement appelé plasma d'hydrogène entièrement ionisé en raison de la densité à peu près égale d'électrons et de protons (condition de quasi-neutralité), qui s'accélère en s'éloignant du Soleil. Dans la région de l'orbite terrestre (à une unité astronomique ou 1 UA du Soleil), sa vitesse atteint une valeur moyenne de V E » 400–500 km/sec à une température des protons T E » 100 000 K et une température des électrons légèrement plus élevée ( l'indice « E » ici et ci-après fait référence à l'orbite terrestre). À de telles températures, la vitesse est nettement supérieure à la vitesse du son de 1 UA, c'est-à-dire Le flux du vent solaire dans la région de l’orbite terrestre est supersonique (ou hypersonique). La concentration mesurée de protons (ou d'électrons) est assez faible et s'élève à n E » 10 à 20 particules par centimètre cube. En plus des protons et des électrons, des particules alpha (de l'ordre de plusieurs pour cent de la concentration de protons), une petite quantité de particules plus lourdes, ainsi qu'un champ magnétique interplanétaire ont été découverts dans l'espace interplanétaire, dont la valeur d'induction moyenne s'est avérée être de l'ordre de plusieurs gammas sur l'orbite terrestre (1g = 10 –5 gauss).

L’effondrement de l’idée d’une couronne solaire statique.

Pendant longtemps, on a cru que toutes les atmosphères stellaires étaient dans un état d'équilibre hydrostatique, c'est-à-dire dans un état où la force d’attraction gravitationnelle d’une étoile donnée est équilibrée par la force associée au gradient de pression (le changement de pression dans l’atmosphère de l’étoile à distance r du centre de l'étoile. Mathématiquement, cet équilibre s'exprime sous la forme d'une équation différentielle ordinaire,

Où g– constante gravitationnelle, M.* – masse de l'étoile, p et r – pression et densité de masse à une certaine distance r de l'étoile. Exprimer la densité de masse à partir de l'équation d'état d'un gaz parfait

R.=r RT

grâce à la pression et à la température et en intégrant l'équation résultante, nous obtenons la formule dite barométrique ( R.– constante des gaz), qui dans le cas particulier de température constante T ressemble à

Où p 0 – représente la pression à la base de l’atmosphère de l’étoile (à r = r 0). Puisqu’avant les travaux de Parker, on croyait que l’atmosphère solaire, comme celle des autres étoiles, était dans un état d’équilibre hydrostatique, son état était déterminé par des formules similaires. Prenant en compte le phénomène inhabituel et pas encore entièrement compris d'une forte augmentation de la température d'environ 10 000 K à la surface du Soleil à 1 000 000 K dans la couronne solaire, S. Chapman a développé la théorie d'une couronne solaire statique, censée pour une transition en douceur vers le milieu interstellaire local entourant le système solaire. Il s'ensuit que, selon les idées de S. Chapman, la Terre, effectuant ses révolutions autour du Soleil, est immergée dans une couronne solaire statique. Ce point de vue est partagé depuis longtemps par les astrophysiciens.

Parker a porté un coup dur à ces idées déjà établies. Il a attiré l'attention sur le fait que la pression à l'infini (à r® Ґ), qui est obtenu à partir de la formule barométrique, est presque 10 fois supérieure à la pression qui était acceptée à l'époque pour le milieu interstellaire local. Pour éliminer cette divergence, E. Parker a suggéré que la couronne solaire ne peut pas être en équilibre hydrostatique, mais doit s'étendre continuellement dans le milieu interplanétaire entourant le Soleil, c'est-à-dire vitesse radiale V la couronne solaire n'est pas nulle. De plus, au lieu de l'équation d'équilibre hydrostatique, il a proposé d'utiliser une équation de mouvement hydrodynamique de la forme, où M. E est la masse du Soleil.

Pour une distribution de température donnée T, en fonction de la distance au Soleil, résoudre cette équation en utilisant la formule barométrique de la pression et l'équation de conservation de la masse sous la forme

peut être interprété comme le vent solaire et précisément à l'aide de cette solution avec le passage du flux subsonique (à r r *) à supersonique (à r > r*) la pression peut être ajustée R. avec la pression dans le milieu interstellaire local, et c'est donc cette solution, appelée vent solaire, qui est mise en œuvre dans la nature.

Les premières mesures directes des paramètres du plasma interplanétaire, qui ont été effectuées sur le premier vaisseau spatial entrant dans l'espace interplanétaire, ont confirmé l'exactitude de l'idée de Parker sur la présence d'un vent solaire supersonique, et il s'est avéré que déjà dans la région de l'orbite terrestre la vitesse du vent solaire dépasse de loin la vitesse du son. Depuis lors, il ne fait aucun doute que l'idée de Chapman sur l'équilibre hydrostatique de l'atmosphère solaire est erronée, et la couronne solaire s'étend continuellement à une vitesse supersonique dans l'espace interplanétaire. Un peu plus tard, des observations astronomiques ont montré que de nombreuses autres étoiles ont des « vents stellaires » similaires au vent solaire.

Malgré le fait que le vent solaire ait été prédit théoriquement sur la base d'un modèle hydrodynamique à symétrie sphérique, le phénomène lui-même s'est avéré beaucoup plus complexe.

Quelle est la véritable tendance du mouvement du vent solaire ? Pendant longtemps, le vent solaire a été considéré comme étant à symétrie sphérique, c'est-à-dire indépendant de la latitude et de la longitude solaires. Étant donné que les engins spatiaux avant 1990, lorsque le vaisseau spatial Ulysse a été lancé, volaient principalement dans le plan de l'écliptique, les mesures sur ces engins spatiaux ont donné des distributions des paramètres du vent solaire uniquement dans ce plan. Les calculs basés sur les observations de la déviation des queues cométaires ont indiqué une indépendance approximative des paramètres du vent solaire par rapport à la latitude solaire. Cependant, cette conclusion basée sur les observations cométaires n'était pas suffisamment fiable en raison des difficultés d'interprétation de ces observations. Bien que la dépendance longitudinale des paramètres du vent solaire ait été mesurée par des instruments installés sur des engins spatiaux, elle était néanmoins soit insignifiante et associée au champ magnétique interplanétaire d'origine solaire, soit à des processus non stationnaires à court terme sur le Soleil (principalement des éruptions solaires). .

Les mesures des paramètres du plasma et du champ magnétique dans le plan de l'écliptique ont montré que des structures dites sectorielles avec différents paramètres du vent solaire et différentes directions du champ magnétique peuvent exister dans l'espace interplanétaire. De telles structures tournent avec le Soleil et indiquent clairement qu'elles sont la conséquence d'une structure similaire dans l'atmosphère solaire, dont les paramètres dépendent donc de la longitude solaire. La structure qualitative en quatre secteurs est présentée dans la Fig. 1.

Dans le même temps, les télescopes au sol détectent le champ magnétique général à la surface du Soleil. Sa valeur moyenne est estimée à 1 G, bien que dans certaines formations photosphériques, par exemple dans les taches solaires, le champ magnétique puisse être plusieurs fois supérieur. Le plasma étant un bon conducteur d'électricité, les champs magnétiques solaires interagissent d'une manière ou d'une autre avec le vent solaire en raison de l'apparition d'une force pondéromotrice. j ґ B. Cette force est faible dans la direction radiale, c'est-à-dire elle n'a pratiquement aucun effet sur la répartition de la composante radiale du vent solaire, mais sa projection sur une direction perpendiculaire à la direction radiale conduit à l'apparition d'une composante de vitesse tangentielle au vent solaire. Bien que cette composante soit presque deux ordres de grandeur inférieure à la composante radiale, elle joue un rôle important dans la suppression du moment cinétique du Soleil. Les astrophysiciens suggèrent que cette dernière circonstance pourrait jouer un rôle important dans l'évolution non seulement du Soleil, mais aussi d'autres étoiles dans lesquelles un vent stellaire a été détecté. En particulier, pour expliquer la forte diminution de la vitesse angulaire des étoiles de la classe spectrale tardive, l'hypothèse selon laquelle elles transmettent un moment de rotation aux planètes formées autour d'elles est souvent évoquée. Le mécanisme envisagé pour la perte du moment cinétique du Soleil par la sortie de plasma en présence d'un champ magnétique ouvre la possibilité de réviser cette hypothèse.

Les mesures du champ magnétique moyen non seulement dans la région de l'orbite terrestre, mais également à de grandes distances héliocentriques (par exemple, sur les vaisseaux spatiaux Voyager 1 et 2 et Pioneer 10 et 11) ont montré que dans le plan de l'écliptique, coïncidant presque avec le plan de l'équateur solaire, sa magnitude et sa direction sont bien décrites par les formules

reçu par Parker. Dans ces formules, qui décrivent la spirale dite parkerienne d'Archimède, les quantités B r, B j – composantes radiales et azimutales du vecteur induction magnétique, respectivement, W – vitesse angulaire de rotation du Soleil, V– composante radiale du vent solaire, l'indice « 0 » désigne le point de la couronne solaire où l'amplitude du champ magnétique est connue.

Le lancement par l'Agence spatiale européenne du vaisseau spatial Ulysses en octobre 1990, dont la trajectoire a été calculée de telle sorte qu'il orbite désormais autour du Soleil dans un plan perpendiculaire au plan de l'écliptique, a complètement changé l'idée selon laquelle le vent solaire était à symétrie sphérique. En figue. La figure 2 montre les distributions de vitesse radiale et de densité des protons du vent solaire mesurées sur le vaisseau spatial Ulysses en fonction de la latitude solaire.

Cette figure montre une forte dépendance latitudinale des paramètres du vent solaire. Il s'est avéré que la vitesse du vent solaire augmente et que la densité des protons diminue avec la latitude héliographique. Et si dans le plan de l'écliptique la vitesse radiale est en moyenne d'environ 450 km/sec et la densité de protons d'environ 15 cm–3, alors, par exemple, à 75° de latitude solaire, ces valeurs sont d'environ 700 km/sec et ~5 cm–3, respectivement. La dépendance des paramètres du vent solaire à la latitude est moins prononcée pendant les périodes d'activité solaire minimale.

Processus non stationnaires dans le vent solaire.

Le modèle proposé par Parker suppose la symétrie sphérique du vent solaire et l'indépendance de ses paramètres par rapport au temps (stationnarité du phénomène considéré). Cependant, les processus qui se produisent sur le Soleil ne sont généralement pas stationnaires, et donc le vent solaire n'est pas stationnaire. Les temps caractéristiques d'évolution des paramètres ont des échelles très différentes. En particulier, il existe des changements dans les paramètres du vent solaire associés au cycle d'activité solaire de 11 ans. En figue. La figure 3 montre la pression dynamique moyenne (sur 300 jours) du vent solaire mesurée à l'aide des vaisseaux spatiaux IMP-8 et Voyager-2 (r V 2) dans la zone de l’orbite terrestre (à 1 UA) pendant un cycle solaire d’activité solaire de 11 ans (partie supérieure de la figure). Au bas de la fig. La figure 3 montre l'évolution du nombre de taches solaires sur la période de 1978 à 1991 (le nombre maximum correspond à l'activité solaire maximale). On constate que les paramètres du vent solaire évoluent de manière significative sur une durée caractéristique d'environ 11 ans. Dans le même temps, des mesures sur la sonde spatiale Ulysses ont montré que de tels changements se produisent non seulement dans le plan de l'écliptique, mais également à d'autres latitudes héliographiques (aux pôles, la pression dynamique du vent solaire est légèrement plus élevée qu'à l'équateur).

Les changements dans les paramètres du vent solaire peuvent également se produire sur des échelles de temps beaucoup plus courtes. Par exemple, les éruptions sur le Soleil et les différents taux de sortie de plasma provenant de différentes régions de la couronne solaire conduisent à la formation d'ondes de choc interplanétaires dans l'espace interplanétaire, caractérisées par un brusque saut de vitesse, de densité, de pression et de température. Le mécanisme de leur formation est montré qualitativement sur la Fig. 4. Lorsqu'un flux rapide d'un gaz (par exemple, le plasma solaire) rattrape un flux plus lent, un écart arbitraire dans les paramètres du gaz apparaît au point de contact, dans lequel les lois de conservation de la masse, de l'impulsion et l'énergie ne sont pas satisfaites. Une telle discontinuité ne peut exister dans la nature et se décompose notamment en deux ondes de choc (sur celles-ci les lois de conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie conduisent aux relations dites de Hugoniot) et une discontinuité tangentielle (les mêmes lois de conservation conduisent au fait que la pression et la composante de vitesse normale doivent être continues). En figue. 4, ce processus est représenté sous la forme simplifiée d'un évasement à symétrie sphérique. Il convient de noter ici que de telles structures, constituées d'une onde de choc avant, d'une discontinuité tangentielle et d'une deuxième onde de choc (choc inverse), se déplacent depuis le Soleil de telle manière que le choc avant se déplace à une vitesse supérieure à la vitesse de le vent solaire, le choc inverse se déplace du Soleil à une vitesse légèrement inférieure à la vitesse du vent solaire, et la vitesse de la discontinuité tangentielle est égale à la vitesse du vent solaire. De telles structures sont régulièrement enregistrées par des instruments installés sur des engins spatiaux.

Sur les changements des paramètres du vent solaire avec la distance au soleil.

La variation de la vitesse du vent solaire en fonction de la distance au Soleil est déterminée par deux forces : la force de gravité solaire et la force associée aux changements de pression (gradient de pression). Puisque la force de gravité diminue avec le carré de la distance au Soleil, son influence est insignifiante aux grandes distances héliocentriques. Les calculs montrent que déjà sur l'orbite terrestre, son influence, ainsi que celle du gradient de pression, peuvent être négligées. Par conséquent, la vitesse du vent solaire peut être considérée comme quasi constante. De plus, elle dépasse largement la vitesse du son (flux hypersonique). Ensuite, de l'équation hydrodynamique ci-dessus pour la couronne solaire, il s'ensuit que la densité r diminue comme 1/ r 2. Les vaisseaux spatiaux américains Voyager 1 et 2, Pioneer 10 et 11, lancés au milieu des années 1970 et désormais situés à des distances du Soleil de plusieurs dizaines d'unités astronomiques, ont confirmé ces idées sur les paramètres du vent solaire. Ils ont également confirmé la spirale théorique de Parker Archimède pour le champ magnétique interplanétaire. Cependant, la température ne suit pas la loi du refroidissement adiabatique à mesure que la couronne solaire se dilate. A de très grandes distances du Soleil, le vent solaire a même tendance à se réchauffer. Un tel échauffement peut être dû à deux raisons : la dissipation d'énergie associée à la turbulence du plasma et l'influence des atomes d'hydrogène neutres pénétrant dans le vent solaire depuis le milieu interstellaire entourant le système solaire. La deuxième raison conduit également à un certain freinage du vent solaire à de grandes distances héliocentriques, détecté sur le vaisseau spatial mentionné ci-dessus.

Conclusion.

Ainsi, le vent solaire est un phénomène physique qui présente non seulement un intérêt purement académique associé à l'étude des processus dans le plasma situés dans les conditions naturelles de l'espace extra-atmosphérique, mais aussi un facteur qui doit être pris en compte lors de l'étude des processus se produisant dans l'espace. proximité de la Terre, puisque ces processus influencent nos vies à un degré ou à un autre. En particulier, les flux de vent solaire à grande vitesse circulant autour de la magnétosphère terrestre affectent sa structure, et les processus non stationnaires sur le Soleil (par exemple, les éruptions cutanées) peuvent conduire à des orages magnétiques qui perturbent les communications radio et affectent le bien-être des conditions météorologiques. des personnes sensibles. Étant donné que le vent solaire prend son origine dans la couronne solaire, ses propriétés dans la région de l’orbite terrestre sont un bon indicateur pour étudier les connexions solaire-terrestre qui sont importantes pour l’activité humaine pratique. Il s’agit cependant d’un autre domaine de la recherche scientifique, que nous n’aborderons pas dans cet article.

Vladimir Baranov

Peut atteindre des valeurs allant jusqu'à 1,1 million de degrés Celsius. Par conséquent, à une telle température, les particules se déplacent très rapidement. La gravité du Soleil ne peut pas les retenir – et ils quittent l’étoile.

L'activité du soleil varie sur un cycle de 11 ans. Dans le même temps, le nombre de taches solaires, les niveaux de rayonnement et la masse de matière éjectée dans l’espace changent. Et ces changements affectent les propriétés du vent solaire : son champ magnétique, sa vitesse, sa température et sa densité. Le vent solaire peut donc avoir différentes caractéristiques. Ils dépendent de l’endroit exact où se trouvait sa source sur le Soleil. Et ils dépendent également de la vitesse à laquelle cette zone a tourné.

La vitesse du vent solaire est supérieure à la vitesse de déplacement du matériau des trous coronaux. Et atteint 800 kilomètres par seconde. Ces trous apparaissent aux pôles du Soleil et à ses basses latitudes. Ils deviennent plus grands pendant les périodes où l'activité sur le Soleil est minime. Les températures des matériaux transportés par le vent solaire peuvent atteindre 800 000 C.

Dans la ceinture de banderoles coronales située autour de l'équateur, le vent solaire se déplace plus lentement - environ 300 km. par seconde. Il a été établi que la température de la matière se déplaçant dans le vent solaire lent atteint 1,6 million de degrés Celsius.

Le soleil et son atmosphère sont composés de plasma et d'un mélange de particules chargées positivement et négativement. Ils ont des températures extrêmement élevées. La matière quitte donc constamment le Soleil, emportée par le vent solaire.

Impact sur Terre

Lorsque le vent solaire quitte le Soleil, il transporte des particules chargées et des champs magnétiques. Les particules du vent solaire émises dans toutes les directions ont un impact constant sur notre planète. Ce processus produit des effets intéressants.

Si des matériaux transportés par le vent solaire atteignent la surface de la planète, cela causera de graves dommages à toute forme de vie existant sur la planète. Le champ magnétique terrestre sert donc de bouclier, redirigeant les trajectoires des particules solaires autour de la planète. Les particules chargées semblent « couler » à l’extérieur. L'influence du vent solaire modifie le champ magnétique terrestre de telle sorte qu'il se déforme et s'étire du côté nocturne de notre planète.

Parfois, le Soleil éjecte de grands volumes de plasma appelés éjections de masse coronale (CME) ou tempêtes solaires. Cela se produit le plus souvent pendant la période active du cycle solaire, appelée maximum solaire. Les CME ont un effet plus fort que le vent solaire standard.

Certains corps du système solaire, comme la Terre, sont protégés par un champ magnétique. Mais beaucoup d’entre eux ne bénéficient pas d’une telle protection. Le satellite de notre Terre n'a aucune protection pour sa surface. Par conséquent, il subit une exposition maximale au vent solaire. Mercure, la planète la plus proche du Soleil, possède un champ magnétique. Il protège la planète des vents standards normaux, mais il n’est pas capable de résister à des éruptions plus puissantes telles que le CME.

Lorsque les flux de vent solaire à haute et basse vitesse interagissent les uns avec les autres, ils créent des régions denses appelées régions d’interaction rotative (CIR). Ce sont ces zones qui provoquent des tempêtes géomagnétiques lorsqu'elles entrent en collision avec l'atmosphère terrestre.

Le vent solaire et les particules chargées qu'il transporte peuvent influencer les satellites terrestres et les systèmes de positionnement global (GPS). Des sursauts puissants peuvent endommager les satellites ou provoquer des erreurs de position lors de l'utilisation de signaux GPS à des dizaines de mètres.

Le vent solaire atteint toutes les planètes en . La mission New Horizons de la NASA l'a découvert lors d'un voyage entre et.

Étudier le vent solaire

Les scientifiques connaissent l’existence du vent solaire depuis les années 1950. Mais malgré son impact sérieux sur la Terre et les astronautes, les scientifiques ignorent encore bon nombre de ses caractéristiques. Plusieurs missions spatiales au cours des dernières décennies ont tenté d’expliquer ce mystère.

Lancée dans l'espace le 6 octobre 1990, la mission Ulysses de la NASA a étudié le Soleil à différentes latitudes. Elle a mesuré diverses propriétés du vent solaire pendant plus de dix ans.

La mission Advanced Composition Explorer avait une orbite associée à l’un des points spéciaux situés entre la Terre et le Soleil. Elle est connue sous le nom de pointe de Lagrange. Dans cette région, les forces gravitationnelles du Soleil et de la Terre sont tout aussi importantes. Et cela permet au satellite d’avoir une orbite stable. Lancée en 1997, l'expérience ACE étudie le vent solaire et fournit des mesures en temps réel du flux constant de particules.

Les vaisseaux spatiaux STEREO-A et STEREO-B de la NASA étudient les bords du Soleil sous différents angles pour voir comment le vent solaire est généré. Selon la NASA, STEREO a fourni « une vision unique et révolutionnaire du système Terre-Soleil ».

Nouvelles missions

La NASA envisage de lancer une nouvelle mission pour étudier le Soleil. Cela donne aux scientifiques l’espoir d’en apprendre encore plus sur la nature du Soleil et du vent solaire. Le lancement de la sonde solaire Parker de la NASA est prévu ( lancé avec succès 12/08/2018 – Navigateur) à l’été 2018, fonctionnera de manière à littéralement « toucher le Soleil ». Après plusieurs années de vol en orbite proche de notre étoile, la sonde plongera dans la couronne solaire pour la première fois de l'histoire. Cela sera fait afin d'obtenir une combinaison d'images et de mesures fantastiques. L’expérience fera progresser notre compréhension de la nature de la couronne solaire et améliorera la compréhension de l’origine et de l’évolution du vent solaire.

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vent ensoleillé

Une telle reconnaissance vaut beaucoup, car elle redonne vie à l'hypothèse à moitié oubliée du plasmoïde solaire sur l'origine et le développement de la vie sur Terre, avancée par le scientifique d'Oulianovsk B. A. Solomin il y a près de 30 ans.

L’hypothèse des plasmoïdes solaires affirme que des plasmoïdes solaires et terrestres hautement organisés ont joué et jouent encore un rôle clé dans l’origine et le développement de la vie et de l’intelligence sur Terre. Cette hypothèse est si intéressante, surtout à la lumière de la réception de matériel expérimental par les scientifiques de Novossibirsk, qu'elle mérite d'être étudiée plus en détail.

Tout d’abord, qu’est-ce qu’un plasmoïde ? Un plasmoïde est un système plasma structuré par son propre champ magnétique. Le plasma, quant à lui, est un gaz ionisé chaud. L’exemple le plus simple de plasma est le feu. Le plasma a la capacité d’interagir dynamiquement avec un champ magnétique et de retenir le champ en lui-même. Et le champ, à son tour, régule le mouvement chaotique des particules de plasma chargées. Dans certaines conditions, un système stable mais dynamique composé de plasma et d'un champ magnétique se forme.

La source des plasmoïdes dans le système solaire est le Soleil. Autour du Soleil, comme autour de la Terre, il existe sa propre atmosphère. La partie externe de l’atmosphère solaire, constituée de plasma d’hydrogène ionisé chaud, est appelée couronne solaire. Et si à la surface du Soleil la température est d'environ 10 000 K, alors en raison du flux d'énergie provenant de son intérieur, la température de la couronne atteint 1,5 à 2 millions de K. Étant donné que la densité de la couronne est faible, un tel chauffage n'est pas compensé par la perte d'énergie due au rayonnement.

En 1957, le professeur E. Parker de l'Université de Chicago a publié son hypothèse selon laquelle la couronne solaire n'est pas en équilibre hydrostatique, mais est en expansion continue. Dans ce cas, une partie importante du rayonnement solaire est un flux de plasma plus ou moins continu, appelé vent ensoleillé, qui évacue l’excès d’énergie. Autrement dit, le vent solaire est une continuation de la couronne solaire.

Il a fallu deux ans pour que cette prédiction soit confirmée expérimentalement à l'aide d'instruments installés sur les vaisseaux spatiaux soviétiques Luna 2 et Luna 3. Plus tard, il s'est avéré que le vent solaire emporte de la surface de notre étoile, en plus de l'énergie et des informations, environ un million de tonnes de matière par seconde. Il contient principalement des protons, des électrons, quelques noyaux d'hélium, des ions d'oxygène, de silicium, de soufre, de nickel, de chrome et de fer.

En 2001, les Américains ont lancé en orbite la sonde spatiale Genesis, destinée à étudier le vent solaire. Après avoir parcouru plus d'un million et demi de kilomètres, l'appareil s'est approché du point dit de Lagrange, où l'influence gravitationnelle de la Terre est équilibrée par les forces gravitationnelles du Soleil, et y a déployé ses pièges à particules de vent solaire. En 2004, la capsule contenant les particules collectées s'est écrasée au sol, contrairement à l'atterrissage en douceur prévu. Les particules ont été « lavées » et photographiées.

À ce jour, les observations effectuées à partir de satellites terrestres et d'autres engins spatiaux montrent que l'espace interplanétaire est rempli d'un milieu actif - le flux du vent solaire, qui prend sa source dans les couches supérieures de l'atmosphère solaire.

Lorsque des éruptions se produisent sur le Soleil, des flux de plasma et des formations de plasma magnétique - des plasmoïdes - s'en échappent à travers des taches solaires (trous coronaux) - des zones de l'atmosphère du Soleil avec un champ magnétique ouvertes sur l'espace interplanétaire. Ce flux s'éloigne du Soleil avec une accélération significative, et si à la base de la couronne la vitesse radiale des particules est de plusieurs centaines de m/s, alors près de la Terre, elle atteint 400 à 500 km/s.

En atteignant la Terre, le vent solaire provoque des changements dans son ionosphère, des tempêtes magnétiques, qui affectent de manière significative les processus biologiques, géologiques, mentaux et même historiques. Le grand scientifique russe A.L. Chizhevsky a écrit à ce sujet au début du 20e siècle, qui, depuis 1918 à Kalouga, a mené des expériences dans le domaine de l'ionisation de l'air pendant trois ans et est arrivé à la conclusion : les ions du plasma chargés négativement ont un effet bénéfique sur les organismes vivants et les ions plasmatiques chargés positivement ont un effet bénéfique sur les organismes vivants et agissent à l'opposé. En ces temps lointains, il restait 40 ans avant la découverte et l’étude du vent solaire et de la magnétosphère terrestre !

Les plasmoïdes sont présents dans la biosphère terrestre, y compris dans les couches denses de l'atmosphère et près de sa surface. Dans son livre « Biosphère », V.I. Vernadsky a été le premier à décrire le mécanisme de la coque superficielle, finement coordonné dans toutes ses manifestations. Sans la biosphère, il n'y aurait pas de globe car, selon Vernadsky, la Terre est « façonnée » par le Cosmos avec l'aide de la biosphère. « Moulé » grâce à l’utilisation de l’information, de l’énergie et de la matière. « Essentiellement, la biosphère peut être considérée comme la région de la croûte terrestre, occupé par des transformateurs(c'est nous qui soulignons - Auto.), convertissant le rayonnement cosmique en énergie terrestre efficace – électrique, chimique, thermique, mécanique, etc. (9). C’est la biosphère, ou la « force géologique de la planète », comme l’appelait Vernadsky, qui a commencé à modifier la structure du cycle de la matière dans la nature et à « créer de nouvelles formes et organisations de matière inerte et vivante ». Il est probable qu'en parlant de transformateurs, Vernadsky ait parlé de plasmoïdes, dont ils ne savaient rien du tout à l'époque.

L’hypothèse solaire-plasmoïde explique le rôle des plasmoïdes dans l’origine de la vie et de l’intelligence sur Terre. Dans les premiers stades de l’évolution, les plasmoïdes auraient pu devenir une sorte de « centres de cristallisation » actifs pour les structures moléculaires plus denses et plus froides de la Terre primitive. « Habillés » de vêtements moléculaires relativement froids et denses, devenant une sorte de « cocons d'énergie » internes des systèmes biochimiques émergents, ils agissaient simultanément comme centres de contrôle d'un système complexe, dirigeant les processus évolutifs vers la formation d'organismes vivants (10). Les scientifiques du MNIIKA sont également arrivés à une conclusion similaire, qui ont réussi à matérialiser des flux éthérés inégaux dans des conditions expérimentales.

L’aura, que les instruments physiques sensibles détectent autour des objets biologiques, représente apparemment la partie externe du « cocon énergétique » plasmoïde d’un être vivant. On peut supposer que les canaux énergétiques et les points biologiquement actifs de la médecine orientale sont les structures internes du « cocon énergétique ».

La source de vie plasmoïde sur Terre est le Soleil, et les courants de vent solaire nous apportent ce principe de vie.

Quelle est la source de la vie plasmoïde pour le Soleil ? Pour répondre à cette question, il est nécessaire de supposer que la vie, à quelque niveau que ce soit, ne surgit pas « d’elle-même », mais est introduite à partir d’un système plus global, hautement organisé, raréfié et énergétique. Tout comme pour la Terre, le Soleil est un « système maternel », de même pour l’astre, il doit y avoir un « système maternel » similaire (11).

Selon le scientifique d'Oulianovsk B.A. Solomin, le « système mère » du Soleil pourrait être un plasma interstellaire, des nuages ​​d'hydrogène chauds, des nébuleuses contenant des champs magnétiques, ainsi que des électrons relativistes (c'est-à-dire se déplaçant à une vitesse proche de la vitesse de la lumière). Une grande quantité de plasma raréfié et très chaud (des millions de degrés) et d'électrons relativistes, structurés par des champs magnétiques, remplissent la couronne galactique - la sphère dans laquelle est enfermé le disque stellaire plat de notre Galaxie. Les nuages ​​plasmoïdes galactiques globaux et les nuages ​​d'électrons relativistes, dont le niveau d'organisation est sans commune mesure avec celui solaire, donnent naissance à la vie plasmoïde sur le Soleil et d'autres étoiles. Ainsi, le vent galactique sert de porteur de vie plasmoïde au Soleil.

Quel est le « système mère » des galaxies ? Dans la formation de la structure globale de l'Univers, les scientifiques accordent un rôle important aux particules élémentaires ultralégères - les neutrinos, qui pénètrent littéralement dans l'espace dans toutes les directions à des vitesses proches de la vitesse de la lumière. Ce sont les inhomogénéités, les amas et les nuages ​​de neutrinos qui pourraient servir de « cadres » ou de « centres de cristallisation » autour desquels les galaxies et leurs amas se sont formés dans l’Univers primitif. Les nuages ​​de neutrinos constituent un niveau de matière encore plus subtil et énergétique que les « systèmes mères » stellaires et galactiques de la vie cosmique décrits ci-dessus. Ils pourraient bien être les concepteurs de l’évolution de ces derniers.

Élevons-nous enfin au plus haut niveau de considération - au niveau de notre Univers dans son ensemble, apparu il y a environ 20 milliards d'années. En étudiant sa structure globale, les scientifiques ont établi que les galaxies et leurs amas sont situés dans l'espace non pas de manière chaotique ou uniforme, mais d'une manière très définie. Ils sont concentrés le long des murs d'immenses « nids d'abeilles » spatiaux, à l'intérieur desquels, comme on le croyait jusqu'à un passé récent, sont contenus des « vides » géants - des vides. Cependant, on sait déjà aujourd’hui que les « vides » n’existent pas dans l’Univers. On peut supposer que tout est rempli d'une « substance spéciale », dont le support est constitué par les champs de torsion primaires. Cette « substance spéciale », qui représente la base de toutes les fonctions vitales, pourrait bien être pour notre Univers cet Architecte du Monde, la Conscience Cosmique, l’Intelligence Suprême, qui donne le sens à son existence et le sens de son évolution.

Si tel est le cas, alors déjà au moment de sa naissance, notre Univers était vivant et intelligent. La vie et l’intelligence ne naissent pas indépendamment dans certains océans moléculaires froids des planètes ; elles sont inhérentes au cosmos. Le cosmos est saturé de diverses formes de vie, parfois étonnamment différentes des systèmes protéines-acides nucléiques auxquels nous sommes habitués et incomparables avec eux dans leur complexité et leur degré d'intelligence, leur échelle spatio-temporelle, leur énergie et leur masse.

C’est une matière raréfiée et chaude qui dirige l’évolution d’une matière plus dense et plus froide. Cela semble être une loi fondamentale de la nature. La vie cosmique descend hiérarchiquement de la matière mystérieuse des vides aux nuages ​​de neutrinos, le milieu intergalactique, et de ceux-ci aux noyaux galactiques et aux couronnes galactiques sous forme de structures magnétiques électroniques et plasmatiques relativistes, puis à l'espace interstellaire, aux étoiles et, enfin, à planètes. La vie cosmique intelligente crée à sa propre image et ressemblance toutes les formes locales de vie et contrôle leur évolution (10).

Outre des conditions bien connues (température, pression, composition chimique, etc.), l'émergence de la vie nécessite la présence d'un champ magnétique prononcé sur la planète, qui non seulement protège les molécules vivantes des rayonnements mortels, mais crée également autour d'elle un concentration de vie plasmoïde solaire-galactique sous forme de ceintures de rayonnement. De toutes les planètes du système solaire (à l’exception de la Terre), seule Jupiter possède un champ magnétique puissant et de grandes ceintures de rayonnement. Par conséquent, il existe une certaine certitude quant à la présence d’une vie moléculaire intelligente sur Jupiter, bien que peut-être de nature non protéique.

Avec un degré de probabilité élevé, on peut supposer que tous les processus sur la jeune Terre ne se sont pas déroulés de manière chaotique ou indépendante, mais ont été dirigés par des concepteurs d'évolution plasmoïdes hautement organisés. L'hypothèse actuelle sur l'origine de la vie sur Terre reconnaît également la nécessité de la présence de certains facteurs plasmatiques, à savoir de puissantes décharges de foudre dans l'atmosphère de la Terre primitive.

Non seulement la naissance, mais aussi l'évolution ultérieure des systèmes protéine-acide nucléique se sont produites en interaction étroite avec la vie plasmoïde, cette dernière jouant un rôle directeur. Cette interaction est devenue de plus en plus subtile au fil du temps, s'élevant jusqu'au niveau du psychisme, de l'âme, puis de l'esprit d'organismes vivants de plus en plus complexes. L’esprit et l’âme des êtres vivants et intelligents sont une très fine matière plasmatique d’origine solaire et terrestre.

Il a été établi que les plasmoïdes vivant dans les ceintures de rayonnement terrestre (principalement d'origine solaire et galactique) peuvent descendre le long des lignes du champ magnétique terrestre dans les couches inférieures de l'atmosphère, en particulier aux points où ces lignes coupent le plus intensément le champ magnétique terrestre. surface, notamment dans les régions des pôles magnétiques (nord et sud).

En général, les plasmoïdes sont extrêmement répandus sur Terre. Ils peuvent avoir un haut degré d’organisation et montrer des signes de vie et d’intelligence. Les expéditions soviétiques et américaines dans la région du pôle magnétique sud au milieu du XXe siècle ont rencontré des objets lumineux inhabituels flottant dans les airs et se comportant de manière très agressive envers les membres de l'expédition. On les appelait les plasmasaures de l'Antarctique.

Depuis le début des années 1990, l'enregistrement de plasmoïdes non seulement sur Terre, mais aussi dans l'espace proche a considérablement augmenté. Ce sont des boules, des rayures, des cercles, des cylindres, des points lumineux mal formés, des éclairs en boule, etc. Les scientifiques ont pu diviser tous les objets en deux grands groupes. Ce sont avant tout des objets qui présentent des signes distincts de processus physiques connus, mais ces signes y sont présentés dans une combinaison complètement inhabituelle. Au contraire, un autre groupe d'objets n'a aucune analogie avec des phénomènes physiques connus et leurs propriétés sont donc généralement inexplicables sur la base de la physique existante.

Il convient de noter l'existence de plasmoïdes d'origine terrestre, nés dans des zones de failles où se déroulent des processus géologiques actifs. Novossibirsk est intéressante à cet égard, car elle se trouve sur des failles actives et possède en relation avec cela une structure électromagnétique spéciale au-dessus de la ville. Toutes les lueurs et éclairs enregistrés au-dessus de la ville gravitent vers ces failles et s’expliquent par le déséquilibre énergétique vertical et l’activité spatiale.

Le plus grand nombre d'objets lumineux est observé dans la région centrale de la ville, située dans une zone où coïncident les concentrations de sources d'énergie technique et les failles du massif granitique.

Par exemple, en mars 1993, un objet en forme de disque d'environ 18 mètres de diamètre et 4,5 mètres d'épaisseur a été observé près du dortoir de l'Université pédagogique d'État de Novossibirsk. Une foule d'écoliers a poursuivi cet objet qui a dérivé lentement au-dessus du sol sur 2,5 kilomètres. Les écoliers ont tenté de lui lancer des pierres, mais celles-ci ont été déviées avant d'atteindre l'objet. Ensuite, les enfants ont commencé à courir sous l'objet et à s'amuser en se faisant jeter leurs chapeaux alors que leurs cheveux se dressaient à cause de la tension électrique. Finalement, cet objet s'est envolé sur la ligne à haute tension, sans s'écarter nulle part, a survolé celle-ci, a gagné en vitesse et en luminosité, s'est transformé en une boule lumineuse et est monté (12).

Il convient de noter en particulier l’apparition d’objets lumineux dans les expériences menées par les scientifiques de Novossibirsk dans les miroirs de Kozyrev. Grâce à la création de flux de torsion rotatifs gauche-droite dus aux flux de lumière rotatifs dans les enroulements du fil laser et des cônes, les scientifiques ont pu simuler l'espace d'information de la planète avec les plasmoïdes qui y sont apparus dans le miroir de Kozyrev. Il a été possible d'étudier l'influence des objets lumineux émergents sur les cellules, puis sur la personne elle-même, ce qui a renforcé la confiance dans l'exactitude de l'hypothèse du plasmoïde solaire. La croyance est apparue que non seulement la naissance, mais aussi l'évolution ultérieure des systèmes protéine-acide nucléique se sont déroulées et continuent de se produire en interaction étroite avec la vie plasmoïde avec le rôle directeur de plasmoïdes hautement organisés.

Histoire

Il est probable que le premier à avoir prédit l’existence du vent solaire fut le chercheur norvégien Kristian Birkeland dans « D’un point de vue physique, il est très probable que les rayons du soleil ne soient ni positifs ni négatifs, mais les deux. » Autrement dit, le vent solaire est composé d’électrons négatifs et d’ions positifs.

Dans les années 1930, les scientifiques ont déterminé que la température de la couronne solaire devait atteindre un million de degrés car la couronne reste suffisamment brillante à de grandes distances du Soleil, ce qui est clairement visible lors des éclipses solaires. Des observations spectroscopiques ultérieures ont confirmé cette conclusion. Au milieu des années 50, le mathématicien et astronome britannique Sidney Chapman a déterminé les propriétés des gaz à de telles températures. Il s'est avéré que le gaz devient un excellent conducteur de chaleur et devrait la dissiper dans l'espace au-delà de l'orbite terrestre. Au même moment, le scientifique allemand Ludwig Biermann (allemand. Ludwig Franz Benedikt Biermann ) s'est intéressé au fait que les queues des comètes pointent toujours vers le Soleil. Biermann a postulé que le Soleil émet un flux constant de particules qui exercent une pression sur le gaz entourant la comète, formant ainsi une longue queue.

En 1955, les astrophysiciens soviétiques S.K. Vsekhsvyatsky, G.M. Nikolsky, E.A. Ponomarev et V.I. Cherednichenko ont montré qu'une couronne étendue perd de l'énergie par rayonnement et ne peut être dans un état d'équilibre hydrodynamique qu'avec une distribution spéciale de puissantes sources d'énergie internes. Dans tous les autres cas, il doit y avoir un flux de matière et d'énergie. Ce processus sert de base physique à un phénomène important : la « couronne dynamique ». L'ampleur du flux de matière a été estimée à partir des considérations suivantes : si la couronne était en équilibre hydrostatique, alors les hauteurs de l'atmosphère homogène pour l'hydrogène et le fer seraient dans le rapport 56/1, c'est-à-dire que les ions fer ne devraient pas être observé dans la couronne lointaine. Mais ce n'est pas vrai. Le fer brille dans toute la couronne, FeXIV étant observé dans les couches plus élevées que FeX, bien que la température cinétique y soit plus basse. La force qui maintient les ions dans un état « suspendu » peut être l’impulsion transférée lors des collisions par le flux ascendant de protons aux ions de fer. A partir de l’état de l’équilibre de ces forces, il est facile de déterminer le flux de protons. Il s’est avéré que c’était la même chose que celle issue de la théorie hydrodynamique, qui a ensuite été confirmée par des mesures directes. Pour 1955, c'était une réalisation importante, mais personne ne croyait alors à la « couronne dynamique ».

Trois ans plus tard, Eugene Parker Eugène N. Parker) a conclu que le flux chaud du Soleil dans le modèle de Chapman et le flux de particules emportant les queues cométaires dans l'hypothèse de Biermann sont deux manifestations du même phénomène, qu'il a appelé "vent solaire". Parker a montré que même si la couronne solaire est fortement attirée par le Soleil, elle conduit si bien la chaleur qu'elle reste chaude sur une longue distance. Comme son attraction s'affaiblit avec l'éloignement du Soleil, un écoulement supersonique de matière vers l'espace interplanétaire commence à partir de la couronne supérieure. De plus, Parker a été le premier à souligner que l'effet de l'affaiblissement de la gravité a le même effet sur l'écoulement hydrodynamique qu'une tuyère Laval : il produit une transition de l'écoulement d'une phase subsonique à une phase supersonique.

La théorie de Parker a été fortement critiquée. Un article envoyé à l'Astrophysical Journal en 1958 a été rejeté par deux critiques et ce n'est que grâce au rédacteur en chef, Subramanian Chandrasekhar, qu'il a été publié dans les pages de la revue.

Cependant, l'accélération du vent à des vitesses élevées n'était pas encore comprise et ne pouvait pas être expliquée par la théorie de Parker. Les premiers modèles numériques du vent solaire dans la couronne utilisant des équations d'hydrodynamique magnétique ont été créés par Pneumann et Knopp. Pneuman et Knopp) dans

À la fin des années 1990, en utilisant le spectromètre ultraviolet coronal. Spectromètre coronal ultraviolet (UVCS) ) à bord du satellite SOHO, des observations des zones où se produisent des vents solaires rapides au niveau des pôles solaires ont été réalisées. Il s’est avéré que l’accélération du vent est bien supérieure à celle attendue sur la base d’une expansion purement thermodynamique. Le modèle de Parker prédit que la vitesse du vent devient supersonique à une altitude de 4 rayons solaires de la photosphère, et les observations ont montré que cette transition se produit nettement plus bas, à environ 1 rayon solaire, confirmant l'existence d'un mécanisme supplémentaire pour l'accélération du vent solaire.

Caractéristiques

À cause du vent solaire, le Soleil perd environ un million de tonnes de matière chaque seconde. Le vent solaire est principalement constitué d’électrons, de protons et de noyaux d’hélium (particules alpha) ; les noyaux d'autres éléments et particules non ionisées (électriquement neutres) sont contenus en très petites quantités.

Bien que le vent solaire provienne de la couche externe du Soleil, il ne reflète pas la composition réelle des éléments de cette couche, car à la suite de processus de différenciation, la teneur de certains éléments augmente et d'autres diminue (effet FIP).

L'intensité du vent solaire dépend des changements dans l'activité solaire et de ses sources. Des observations à long terme sur l'orbite terrestre (à environ 150 000 000 km du Soleil) ont montré que le vent solaire est structuré et est généralement divisé en calme et perturbé (sporadique et récurrent). En fonction de leur vitesse, les courants calmes de vent solaire sont divisés en deux classes : lent(environ 300 à 500 km/s autour de l’orbite terrestre) et rapide(500-800 km/s autour de l’orbite terrestre). Parfois, le vent stationnaire comprend la région de la couche de courant héliosphérique, qui sépare les régions de différentes polarités du champ magnétique interplanétaire, et ses caractéristiques sont proches du vent lent.

Vent solaire lent

Le vent solaire lent est généré par la partie « calme » de la couronne solaire (la région des banderoles coronales) lors de son expansion dynamique gazeuse : à une température de couronne d'environ 2 10 6 K, la couronne ne peut pas être dans des conditions d'équilibre hydrostatique. , et cette expansion, dans les conditions limites existantes, devrait conduire à une accélération des substances coronales jusqu'à des vitesses supersoniques. Le chauffage de la couronne solaire à de telles températures se produit en raison de la nature convective du transfert de chaleur dans la photosphère solaire : le développement de turbulences convectives dans le plasma s'accompagne de la génération d'ondes magnétosoniques intenses ; à leur tour, lorsqu'elles se propagent dans le sens d'une diminution de la densité de l'atmosphère solaire, les ondes sonores se transforment en ondes de choc ; les ondes de choc sont efficacement absorbées par la matière corona et la chauffent à une température de (1-3) 10 6 K.

Vent solaire rapide

Des courants de vent solaire rapide et récurrent sont émis par le Soleil pendant plusieurs mois et ont une période de retour lorsqu'ils sont observés depuis la Terre de 27 jours (la période de rotation du Soleil). Ces flux sont associés à des trous coronaux - régions de la couronne avec une température relativement basse (environ 0,8 10 6 K), une densité de plasma réduite (seulement un quart de la densité des régions calmes de la couronne) et un champ magnétique radial par rapport à le soleil.

Flux perturbés

Les écoulements perturbés comprennent des manifestations interplanétaires d'éjections de masse coronale (CME), ainsi que des régions de compression devant les CME rapides (appelées Sheath dans la littérature anglaise) et devant les écoulements rapides provenant des trous coronaux (appelées région d'interaction corotative - CIR dans la littérature anglaise). . Environ la moitié des observations de Sheath et du CIR pourraient être confrontées à une onde de choc interplanétaire. C'est dans les types de vent solaire perturbés que le champ magnétique interplanétaire peut s'écarter du plan de l'écliptique et contenir une composante de champ austral, ce qui entraîne de nombreux effets météorologiques spatiaux (activité géomagnétique, y compris les orages magnétiques). On pensait auparavant que les flux sporadiques perturbés étaient causés par des éruptions solaires, mais on pense maintenant que les flux sporadiques dans le vent solaire sont causés par des éjections coronales. Dans le même temps, il convient de noter que les éruptions solaires et les éjections coronales sont associées aux mêmes sources d'énergie sur le Soleil et qu'il existe une dépendance statistique entre elles.

Selon le temps d'observation de divers types de vent solaire à grande échelle, les flux rapides et lents représentent environ 53 %, la couche de courant héliosphérique 6 %, le CIR - 10 %, le CME - 22 %, la gaine - 9 % et le rapport entre le temps d'observation des différents types varie considérablement dans l'activité du cycle solaire. .

Phénomènes générés par le vent solaire

Sur les planètes du système solaire qui possèdent un champ magnétique, le vent solaire donne lieu à des phénomènes tels que la magnétosphère, les aurores et les ceintures de rayonnement des planètes.

Dans la culture

"Solar Wind" est une nouvelle du célèbre écrivain de science-fiction Arthur C. Clarke, écrite en 1963.

Remarques

1. Kristian Birkeland, « Les rayons corpusculaires solaires qui pénètrent dans l’atmosphère terrestre sont-ils des rayons négatifs ou positifs ? » dans Videnskapsselskapets Skrifter, Je Mat - Naturv. Classe n°1, Christiania, 1916.
2. Revue philosophique, Série 6, Vol. 38, non. 228, décembre 1919, 674 (sur le vent solaire)
3. Ludwig Biermann (1951). "Kometenschweife et solare Korpuskularstrahlung". Zeitschrift pour l'astrophysique 29 : 274.
4. Vsekhsvyatsky S.K., Nikolsky G.M., Ponomarev E.A., Cherednichenko V.I. (1955). "Sur la question du rayonnement corpusculaire du Soleil." Journal astronomique 32 : 165.
5. Christopher T.Russell . Institut de géophysique et de physique planétaire Université de Californie, Los Angeles. Archivé de l'original le 22 août 2011. Récupéré le 7 février 2007.
6. Cafard, John. Astrophysicien reconnu pour la découverte du vent solaire, Actualités géographiques nationales(27 août 2003). Récupéré le 13 juin 2006.
7. Eugène Parker (1958). "Dynamique des gaz interplanétaires et des champs magnétiques". Le journal d'astrophysique 128 : 664.
8. Lune 1. Centre national de données sur les sciences spatiales de la NASA. Archivé de l'original le 22 août 2011. Récupéré le 4 août 2007.
9. (Russe) 40e anniversaire de l'ère spatiale à l'Institut de recherche scientifique en physique nucléaire de l'Université d'État de Moscou, contient le graphique montrant la détection de particules par Luna-1 à différentes altitudes.
10. M. Neugebauer et CW Snyder (1962). "Expérience sur le plasma solaire". Science 138 : 1095–1097.
11. GW Pneuman et RA Kopp (1971). "Interactions gaz-champ magnétique dans la couronne solaire". Physique Solaire 18 : 258.
12. Ermolaev Yu., Nikolaeva N.S., Lodkina I.G., Ermolaev M. Yu. Fréquence relative d'apparition et géoefficacité des types de vent solaire à grande échelle // Recherche spatiale. - 2010. - T. 48. - N° 1. - P. 3-32.
13. Les rayons cosmiques atteignent le sommet de l’ère spatiale. NASA (28 septembre 2009). Archivé de l'original le 22 août 2011. Récupéré le 30 septembre 2009.(Anglais)

Littérature

• Parker E.N. Processus dynamiques dans l'environnement interplanétaire / Trad. de l'anglais M. : Mir, 1965
• Poudovkine M. I. Vent solaire // Revue pédagogique Soros, 1996, n°12, p. 87-94.
• Hundhausen A. Expansion de Corona et vent solaire / Per. de l'anglais M. : Mir, 1976
• Encyclopédie physique, vol.4 - M. : Grande Encyclopédie russe p.586, p.587 et p.588
• Physique de l'espace. Petite Encyclopédie, M. : Encyclopédie soviétique, 1986
• Héliosphère (Ed. I.S. Veselovsky, Yu.I. Ermolaev) dans la monographie Plasma Heliogeophysics / Ed. L.M. Zeleny, I.S. Veselovsky. En 2 tomes M. : Fiz-matlit, 2008. T. 1. 672 pp. ; T. 2. 560 p.

voir également

Liens

Soleil
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