Значение СОЛНЕЧНЫЙ ВЕТЕР в Большой советской энциклопедии, БСЭ

СОЛНЕЧНЫЙ ВЕТЕР

ветер, представляет собой постоянное радиальное истечение плазмы солнечной короны в межпланетное пространство. Образование С. в. связано с потоком энергии, поступающим в корону из более глубоких слоев Солнца. По-видимому, переносят энергию магнитогидродинамические и слабые ударные волны (см. Плазма , Солнце ). Для поддержания С. в. существенно, чтобы энергия, переносимая волнами и теплопроводностью, передавалась и верхним слоям короны. Постоянный нагрев короны, имеющей температуру 1,5-2 млн. градусов, не уравновешивается потерей энергии за счёт излучения, т.к. плотность короны мала. Избыточную энергию уносят частицы С. в.

По существу С. в. - это непрерывно расширяющаяся солнечная корона. Давление нагретого газа вызывает её стационарное гидродинамическое истечение с постепенно нарастающей скоростью. В основании короны (~ 10 тыс. км от поверхности Солнца) частицы имеют радиальную скорость порядка сотен м / сек . на расстоянии несколько радиусов от Солнца она достигает звуковой скорости в плазме 100-150 км / сек , а на расстоянии 1 а. е. (у орбиты Земли) скорость протонов плазмы составляет 300-750 км / сек . Вблизи орбиты Земли температура плазмы С. в., определяемая по тепловой составляющей скоростей частиц (по разности скоростей частиц и средней скорости потока), в периоды спокойного Солнца составляет ~ 104К, в активные периоды доходит до 4×105 К. С. в. содержит те же частицы, что и солнечная корона, т. е. главным образом протоны и электроны, присутствуют также ядра гелия (от 2 до 20%). В зависимости от состояния солнечной активности поток протонов вблизи орбиты Земли меняется от 5×107 до 5×108 протонов/( см 2× сек ), а их пространственная концентрация - от нескольких частиц до нескольких десятков частиц в 1 см 3. При помощи межпланетных космических станций установлено, что вплоть до орбиты Юпитера плотность потока частиц С. в. изменяется по закону r v2,где r - расстояние от Солнца. Энергия, которую уносят в межпланетное пространство частицы С. в. в 1 сек , оценивается в 1027-1029 эрг (энергия электромагнитного излучения Солнца ~4×1033 эрг / сек ).Солнце теряет с С. в. в течение года массу, равную ~2×10v14 массы Солнца. С. в. уносит с собой петли силовых линий солнечного магнитного поля (т.к. силовые линии как бы 'вморожены' в истекающую плазму солнечной короны; см. Магнитная гидродинамика ). Сочетание вращения Солнца с радиальным движением частиц. С. в. придаёт силовым линиям форму спиралей. На уровне орбиты Земли напряжённость магнитного поля С. в. меняется в пределах от 2,5×10v6до 4×10v4 э .Крупномасштабная структура этого поля в плоскости эклиптики имеет вид секторов, в которых поле направлено от Солнца или к нему (рис. 1). В период невысокой активности Солнца (1963-64) наблюдались 4 сектора, сохранявшиеся в течение 1,5 лет. При росте активности структура поля стала более динамичной, увеличилось и число секторов.

Магнитное поле, уносимое С. в., частично 'выметает' галактические космические лучи из околосолнечного пространства, что приводит к изменению их интенсивности на Земле. Изучение вариаций космических лучей позволяет исследовать С. в. на больших расстояниях от Земли и, что особенно важно, вне плоскости эклиптики. О многих свойствах С. в. вдали от Солнца можно будет, по-видимому, узнать также из исследования взаимодействия плазмы С. в. с плазмой комет - своеобразных космических зондов. Размер полости, занятой С. в., точно не известен (аппаратурой космических станций С. в. прослежен пока до орбиты Юпитера). У границ этой полости динамическое давление С. в. должно уравновешиваться давлением межзвёздного газа, галактического магнитного поля и галактических космических лучей. Столкновение сверхзвукового потока солнечной плазмы с геомагнитным полем порождает стационарную ударную волну перед земной магнитосферой (рис. 2). С. в. как бы обтекает магнитосферу, ограничивая её протяжённость в пространстве (см. Земля ). Потоком частиц С. в. геомагнитное поле сжато с солнечной стороны (здесь граница магнитосферы проходит на расстоянии ~10 RÅ - земных радиусов) и вытянуто в антисолнечном направлении на десятки RÅ (т. н. 'хвост' магнитосферы). В слое между фронтом волны и магнитосферой квазирегулярного межпланетного магнитного поля уже нет, частицы движутся по сложным траекториям и часть из них может быть захвачена в радиационные пояса Земли . Изменения интенсивности С. в. являются основной причиной возмущений геомагнитного поля (см. Вариации магнитные ), магнитных бурь , полярных сияний , нагрева верхней атмосферы Земли, а также ряда биофизических и биохимических явлений (см. Солнечно-земные связи ). Солнце не выделяется чем-либо особенным в мире звёзд, поэтому естественно считать, что истечение вещества, подобное С. в., существует и у др. звёзд. Такой 'звёздный ветер', более мощный, чем у Солнца, был открыт, например, у горячих звёзд с температурой поверхности ~30-50 тыс. К. Термин 'С. в.' был предложен американским физиком Е. Паркером (1958), разработавшим основы гидродинамической теории С. в.

Лит.: Паркер Е., Динамические процессы в межпланетной среде, пер. с англ., М., 1965; Солнечный ветер, пер. с англ., М., 1968; Хундхаузен А., Расширение короны и солнечный ветер, пер. с англ., М., 1976.

М. А. Лившиц, С. Б. Пикельнер.

Большая советская энциклопедия, БСЭ.