Mi a napszél?

napszél

Ez egy művész elképzelése a Föld globális mágneses mezőjéről, az íj sokkjával. A Föld a kép közepén van, körülötte mágneses mezeje van, amelyet lila vonalak képviselnek. Az íjütés a kék félhold a jobb oldalon. A Napszélben található sok aranyszínű aranyrészecskét a Föld mágneses „pajzsa” eltéríti. (Kép jóváírása: Walt Feimer (HTSI)/NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)



A napszél a Napból plazmát és részecskéket bocsát ki az űrbe. Bár a szél állandó, tulajdonságai nem. Mi okozza ezt az áramlást, és hogyan befolyásolja a Földet?



Szeles csillag

Az korona , a nap külső rétege, eléri a 2 millió Fahrenheit (1,1 millió Celsius fok) hőmérsékletet. Ezen a szinten a nap gravitációja nem képes megtartani a gyorsan mozgó részecskéket, és elfolynak a csillagtól.

A Nap aktivitása 11 éves ciklusa során eltolódik, a napfoltok száma, a sugárzási szint és a kilökődő anyag idővel változik. Ezek a változások befolyásolják a napszél tulajdonságait, beleértve a mágneses mezőt, sebességet, hőmérsékletet és sűrűséget. A szél is eltér attól függően hol a napon honnan származik, és milyen gyorsan forog ez a rész.



A napszél sebessége nagyobb a koronás lyukak felett, és elérheti a 800 mérföld / másodperc sebességet. Vége a hőmérsékletnek és a sűrűségnek koronás lyukak alacsonyak és a mágneses mező gyenge, ezért a mezővonalak nyitottak az űrre. Ezek a lyukak a pólusokon és az alacsony szélességi körökben fordulnak elő, és akkor érik el a legnagyobbat, ha a nap aktivitása a minimum. A gyors szélben a hőmérséklet elérheti az 1 millió F -ot (800 000 C).

A koronás szalagszíj az Egyenlítő környékén a napszél lassabban halad, 300 km / másodperc körüli sebességgel. A lassú szélben a hőmérséklet eléri a 2,9 millió F -ot (1,6 millió C).

A Nap és légköre plazmából áll, amelyek pozitív és negatív töltésű részecskék keveréke rendkívül magas hőmérsékleten. De ahogy az anyag elhagyja a napot, a napszél hordozza, gázszerűbbé válik.



'Ahogy messzebb megyünk a naptól, a mágneses térerősség gyorsabban csökken, mint az anyag nyomása' - mondta Craig DeForest, a napfizikus, a délnyugati kutatóintézet (SwRI) Boulderben, Colorado államban. nyilatkozat . 'Végül az anyag inkább gázként és kevésbé mágneses szerkezetű plazmaként kezd működni.'

A Földet érinti

Ahogy a szél elvonul a Naptól, hordoz töltött részecskék és mágneses felhők . A minden irányba kibocsátott napszél egy része folyamatosan bolyong bolygónkon, érdekes hatásokkal.

Ha a napszél által szállított anyag eléri a bolygó felszínét, annak sugárzása súlyos károkat okoz minden létező életben. A Föld mágneses tere pajzsként szolgál, átirányítva az anyagot a bolygó körül, úgy, hogy az tovább folyik rajta. A szél ereje kifeszíti a mágneses mezőt úgy, hogy befelé simul a napoldalon, és kifeszül az éjszakai oldalon.



Néha a nap nagy mennyiségű plazmát köp ki, amelyet koronatömeg -kilökődésnek (CME) vagy napviharnak neveznek. A CME -k gyakrabban fordulnak elő a ciklus aktív periódusában, mint napmaximum, és erősebbek, mint a szokásos napszél. [ Fotók: Lenyűgöző fotók a napkitörésekről és a napviharokról ]

'A napkibocsátás a legerősebb hajtóereje a Nap-Föld kapcsolatnak'-áll a NASA honlapján Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) . 'A fontosságuk ellenére a tudósok nem értik teljesen a CME -k eredetét és fejlődését, sem szerkezetüket vagy kiterjedésüket a bolygóközi térben.' A STEREO misszió ezen változtatni kíván.

Amikor a napszél CME -ket és más erőteljes sugárzást bocsát ki a bolygó mágneses mezőjébe, az a hátsó oldalon lévő mágneses mező összepréselődését okozhatja, ezt a folyamatot mágneses újracsatlakozásnak nevezik. A feltöltött részecskék ezután visszaáramlanak a bolygó mágneses pólusai felé, és gyönyörű megjelenéseket okoznak az aurora borealis néven a felső légkörben. [ Fotók: Csodálatos Auroras 2012 ]

Bár egyes testeket mágneses mező árnyékol, mások nem rendelkeznek védelemmel. A Föld holdjának nincs semmi védelme, ezért a teljes terhet elviszi. A Merkúrnak, a legközelebbi bolygónak mágneses tere van, amely megvédi a szokásos szokásos széltől, de az erősebb kirobbanások, például a CME -k teljes erejét igénybe veszi.

Amikor a nagy és kis sebességű folyamok kölcsönhatásba lépnek egymással, sűrű régiókat hoznak létre, amelyeket együtt forgó kölcsönhatási régióknak (CIR) neveznek, amelyek geomágneses viharokat váltanak ki, amikor kölcsönhatásba lépnek a Föld légkörével.

A napszél és az általa hordozott töltött részecskék befolyásolhatják a Föld műholdjait és Globális helymeghatározó rendszerek (GPS). Az erőteljes kitörések károsíthatják a műholdakat, vagy a GPS -jeleket több tíz méterrel kikapcsolhatják.

A napszél felborzolja a Naprendszer összes bolygóját. A NASA New Horizons missziója továbbra is észlelte, amikor az Uránusz és a Plútó között utazott.

'A sebesség és a sűrűség átlagosan együtt mozog, ahogy a napsütés elmozdul' - mondta Heather Elliott, a SwRI űrkutatója a San Antonio -i Texasban. nyilatkozat . „De a szelet még mindig melegíti a kompresszió menet közben, így bizonyítékokat láthat a nap forgási mintájára a külső Naprendszer hőmérsékletében is.

A napszél tanulmányozása

A napszélről az 1950 -es évek óta tudunk, de annak ellenére, hogy kiterjedt hatása van a Földre és az űrhajósokra, a tudósok még mindig nem tudják, hogyan fejlődik. Az elmúlt évtizedekben számos misszió igyekezett megmagyarázni ezt a rejtélyt.

1990. október 6 -án indult, A NASA Ulysses küldetése tanulmányozta a napot különböző szélességi fokokon. Több mint egy tucat év során mérte a napszél különböző tulajdonságait.

Az Advanced Composition Explorer (ACE) műhold kering a Föld és a Nap közötti különleges pontok egyikén, a Lagrange -pont néven. Ezen a területen a nap és a bolygó gravitációja egyenlő vonzással tartja a műholdat stabil pályán. Az 1997-ben bevezetett ACE méri a napsütést, és valós idejű méréseket végez a részecskék állandó áramlásáról.

A NASA iker űrhajója, a STEREO-A és a STEREO-B a nap szélét tanulmányozza, hogy lássa, hogyan születik a napszél. A 2006 októberében bevezetett STEREO egyedülálló és forradalmi képet nyújtott a Nap-Föld rendszerről, a NASA szerint .

Egy új küldetés azt reméli, hogy megvilágítja a napot és a napszélét. A NASA -é Parker Solar Probe , amelyet 2018 nyarán terveznek piacra dobni, célja „megérinteni a napot”. Miután több évig szorosan kering a csillag körül, a szonda először a koronába merül, a képalkotás és a mérések kombinációjával forradalmasítva a korona megértését, és növelve a napszél eredetének és fejlődésének megértését.

'A Parker Solar Probe válaszolni fog a napfizikával kapcsolatos kérdésekre, amelyeket több mint hat évtizede foglalkoztatunk' - mondta a Parker Solar Probe projekt tudósa, Nicola Fox, a Johns Hopkins Egyetem Alkalmazott Fizikai Laboratóriumának munkatársa. nyilatkozat . 'Ez egy űrhajó, amely technológiai áttörésekkel van tele, és megoldja csillagunk számos legnagyobb rejtélyét, beleértve azt is, hogy kiderül, miért olyan melegebb a nap koronája, mint a felszíne.'

További források

Kövesse Nola Taylor Redd -t a címen @NolaTRedd , Facebook , vagy Google+ . Kövess minket a címen @Spacedotcom , Facebook vagy Google+ .