Сегодня поговорим про солнечный ветер. Солнечный ветер — это поток солнечных частиц, который отрывается от Солнца и, со скоростью около 1.6 миллиона километров в час, проносится по всей Солнечной системе. Солнечные частицы можно увидеть вокруг Солнца во время затмения. А когда такие частицы попадают в атмосферу Земли, образуется фантастическое явление — Aurora Borealis, или северное сияние.
Полярное сияние можно увидеть вблизи полюсов как северного, так и южного полушария. На севере это явление известно как северное сияние (Aurora Borealis); на юге его называют полярным сиянием (Aurora Australis). Солнечные частицы захватываются магнитным полем Земли, а затем устремляются в атмосферу. Атомы и молекулы земной атмосферы "встречают" солнечные частицы и существенно нагревают их. Таким образом образуется свечение, подобное синему пламени при нагревании газа.
На поверхности Земли от вредоносного воздействия солнечного ветра мы защищены магнитосферой или пузырем, созданным магнитным полем Земли. Когда солнечный ветер попадает в магнитосферу, на границе между слоями возникают волны энергии.
Кто назвал частицы "ветром"?
Термин "солнечный ветер" был придуман в 1950-х годах Юджином Паркером, физиком из Чикагского университета. В 1957 году Паркер обратил свое внимание на температуру солнечной короны. Проведя математические расчеты, он определил, что условия должны создавать сверхзвуковой поток частиц с поверхности Солнца. К сожалению, идея подверглась резкой критике со стороны рецензентов: «Ну, я бы посоветовал Паркеру пойти в библиотеку и прочитать эту тему, прежде чем он попытается написать о ней статью, потому что это полная чушь», — рассказал сам Паркер UChicago News в 2018 году.
Но благодаря Субраманьяну Чандрасекхару, редактору журнала, статья о солнечном ветре всё-таки была опубликована. Чандрасекхару эта идея тоже не понравилась, но он не смог найти изъянов в математических расчетах Юджина, поэтому он и опубликовал статью.
Вскоре после этого, в 1962 году, космический корабль НАСА Mariner II полетел к Венере и наткнулся на поток частиц. Этот поток, названный солнечным ветром, открыл исследователям новое понимание Солнечной системы. Он не только покрывает планеты, защищая ее от вредного излучения, но также иногда нарушает коммуникационную связь в случае солнечных бурь.
Барабанная дробь…
Затем уже другой исследователь — доктор наук Мартин Арчер с факультета физики Имперского университета и его коллеги установили, что граница магнитосферы вибрирует, как барабан. Когда импульсы солнечного ветра ударяют по магнитосфере, образующиеся волны не только бегают туда-сюда вдоль линий поля Земли, но и движутся против солнечного ветра. Если же импульс солнечного ветра ударяет в самый передний край нашего магнитосферного пузыря, волны устремляются к магнитным полюсам Земли, а потом отражаются обратно.
Исследователи также перевели электромагнитные сигналы со спутников THEMIS в аудио, что позволило услышать звуки частиц, пересекающих границу магнитосферы.
Чудную традицию подслушивания за Солнцем продолжил другой космический коллега — солнечный зонд Parker. Изначально зонд был запущен в 2018 году с миссией по исследованию внешних слоев Солнца. А сейчас именно с помощью него ученые перевели некоторые записи зонда в забавные звуковые отрывки, которые вы можете прослушать на странице SoundCloud. Все отрывки первоначально проходят так называемую звуковую реконструкцию движения ветра, дующего с поверхности Солнца. Свистящие звуки на аудиозаписи — это волны горячей, электрически заряженной плазмы, которые исходят от тонких внешних слоев Солнца, или короны из солнечных частиц.