რამდენი დრო სჭირდება მზის ქარს დედამიწამდე მისასვლელად. რა არის მზის ქარი? სადაც მზის ქარი იკლებს

მზის ატმოსფერო 90% წყალბადია. ზედაპირიდან მის ყველაზე შორ ნაწილს მზის გვირგვინი ეწოდება, ის აშკარად ჩანს მზის სრული დაბნელების დროს. გვირგვინის ტემპერატურა აღწევს 1,5-2 მლნ K-ს, ხოლო კორონის გაზი მთლიანად იონიზებულია. პლაზმის ასეთ ტემპერატურაზე პროტონების თერმული სიჩქარე დაახლოებით 100 კმ/წმ-ია, ელექტრონების კი რამდენიმე ათასი კილომეტრი წამში. მზის მიზიდულობის დასაძლევად საკმარისია საწყისი სიჩქარე 618 კმ/წმ, მზის მეორე კოსმოსური სიჩქარე. აქედან გამომდინარე, პლაზმის მუდმივი გაჟონვა ხდება მზის გვირგვინიდან კოსმოსში. პროტონებისა და ელექტრონების ამ ნაკადს მზის ქარი ეწოდება.

მზის მიზიდულობის დაძლევის შემდეგ, მზის ქარის ნაწილაკები დაფრინავენ სწორი ტრაექტორიების გასწვრივ. თითოეული ნაწილაკების სიჩქარე მოცილებით თითქმის არ იცვლება, მაგრამ ეს შეიძლება იყოს განსხვავებული. ეს სიჩქარე ძირითადად დამოკიდებულია მზის ზედაპირის მდგომარეობაზე, მზეზე არსებულ „ამინდზე“. საშუალოდ არის v ≈ 470 კმ/წმ. მზის ქარი დედამიწამდე მანძილს 3-4 დღეში გადის. მასში ნაწილაკების სიმკვრივე მცირდება მზემდე მანძილის კვადრატის შებრუნებული პროპორციით. დედამიწის ორბიტის რადიუსის ტოლ მანძილზე, 1 სმ 3-ში, საშუალოდ, არის 4 პროტონი და 4 ელექტრონი.

მზის ქარი ჩვენი ვარსკვლავის - მზის მასას წამში 10 9 კგ-ით ამცირებს. მიუხედავად იმისა, რომ ეს რიცხვი დიდი ჩანს დედამიწის მასშტაბებზე, სინამდვილეში ის მცირეა: მზის მასის კლება მხოლოდ მზის ამჟამინდელ ასაკზე, რომელიც დაახლოებით 5 მილიარდი წელია, რამდენჯერმე ათასჯერ მეტია შესამჩნევია.

საინტერესო და უჩვეულოა მზის ქარის ურთიერთქმედება მაგნიტურ ველთან. ცნობილია, რომ დამუხტული ნაწილაკები ჩვეულებრივ მოძრაობენ H მაგნიტურ ველში წრის გასწვრივ ან ხვეული ხაზების გასწვრივ. თუმცა, ეს მართალია მხოლოდ მაშინ, როდესაც მაგნიტური ველი საკმარისად ძლიერია. უფრო ზუსტად, დამუხტული ნაწილაკების წრეში მოძრაობისთვის აუცილებელია, რომ მაგნიტური ველის H 2 / 8π ენერგიის სიმკვრივე იყოს მოძრავი პლაზმის ρv 2 /2 კინეტიკური ენერგიის სიმკვრივეზე მეტი. მზის ქარში სიტუაცია საპირისპიროა: მაგნიტური ველი სუსტია. მაშასადამე, დამუხტული ნაწილაკები მოძრაობენ სწორი ხაზებით, ხოლო მაგნიტური ველი არ არის მუდმივი, ის მოძრაობს ნაწილაკების ნაკადთან ერთად, თითქოს ამ ნაკადმა მზის სისტემის პერიფერიაზე გაიტაცა. მაგნიტური ველის მიმართულება მთელ პლანეტათაშორის სივრცეში იგივე რჩება, როგორიც იყო მზის ზედაპირზე მზის ქარის პლაზმის გათავისუფლების დროს.

მაგნიტური ველი, როგორც წესი, 4-ჯერ იცვლის მიმართულებას მზის ეკვატორის გარშემო. მზე ბრუნავს: ეკვატორზე წერტილები ბრუნავს T \u003d 27 დღეში. ამრიგად, პლანეტათაშორისი მაგნიტური ველი მიმართულია სპირალების გასწვრივ (იხ. ნახ.) და ამ ნიმუშის მთელი სურათი ბრუნავს მზის ზედაპირის ბრუნვის შემდეგ. მზის ბრუნვის კუთხე იცვლება, როგორც φ = 2π/T. მზიდან მანძილი იზრდება მზის ქარის სიჩქარით: r = vt. აქედან გამომდინარეობს სპირალების განტოლება ნახ. აქვს ფორმა: φ = 2πr/vT. დედამიწის ორბიტის დაშორებით (r = 1,5 10 11 მ), მაგნიტური ველის დახრილობის კუთხე რადიუსის ვექტორთან, როგორც მარტივად შეიძლება დადგინდეს, არის 50°. საშუალოდ, ეს კუთხე იზომება კოსმოსური ხომალდით, მაგრამ არც ისე ახლოს დედამიწასთან. თუმცა, პლანეტებთან ახლოს მაგნიტური ველი განსხვავებულად არის მოწყობილი (იხ. მაგნიტოსფერო).

მზის პლაზმის მუდმივი რადიალური ნაკადი. გვირგვინები პლანეტათაშორის წარმოებაში. მზის ნაწლავებიდან მომდინარე ენერგიის ნაკადი აცხელებს კორონის პლაზმას 1,5-2 მილიონ კ-მდე. გათბობა არ არის დაბალანსებული რადიაციის გამო ენერგიის დაკარგვით, ვინაიდან კორონა მცირეა. ჭარბი ენერგია ნიშნავს. ხარისხი გაატაროს h-tsy S. საუკუნე. (=1027-1029 ერგ/წმ). ამრიგად, გვირგვინი არ არის ჰიდროსტატიკური. წონასწორობა, ის მუდმივად ფართოვდება. ს-ის კომპოზიციის მიხედვით. არ განსხვავდება გვირგვინის პლაზმისგან (ს. საუკუნე შეიცავს უმთავრესად არრ. პროტონებს, ელექტრონებს, ჰელიუმის რამდენიმე ბირთვს, ჟანგბადის იონებს, სილიციუმს, გოგირდს და რკინას). გვირგვინის ფუძეზე (მზის ფოტოსფეროდან 10000 კმ) h-tsy-ს აქვს რადიალური რიგი ასობით მ/წმ, რამდენიმე მანძილზე. მზის რადიუსები, ის აღწევს ბგერის სიჩქარეს პლაზმაში (100 -150 კმ/წმ), დედამიწის ორბიტასთან ახლოს, პროტონების სიჩქარე 300-750 კმ/წმ და მათი სივრცე. - რამდენიმედან ჰ-ც რამდენიმემდე ათობით წილადი 1 სმ3-ში. პლანეტათაშორისი სივრცის დახმარებით. სადგურებზე აღმოჩნდა, რომ სატურნის ორბიტამდე ნაკადის სიმკვრივე h-c ს.ს. მცირდება კანონის მიხედვით (r0/r)2, სადაც r არის მანძილი მზიდან, r0 არის საწყისი დონე. ს.ვ. თან ატარებს მზის ძალის ხაზების მარყუჟებს. მაგნი. ველები, ჭვავის ფორმებს შორის პლანეტათა მაგნი. . ს.ს.-ის რადიალური მოძრაობის ერთობლიობა. მზის ბრუნვით ამ ხაზებს სპირალების ფორმას აძლევს. მაგნიტის ფართომასშტაბიანი სტრუქტურა. მზის სიახლოვეს ველს აქვს სექტორების ფორმა, რომლებშიც ველი მიმართულია მზისგან ან მისკენ. SV-ს მიერ დაკავებული ღრუს ზომა ზუსტად არ არის ცნობილი (მისი რადიუსი, როგორც ჩანს, არანაკლებ 100 AU). ამ ღრუს საზღვრებში დინამიკა. ს.ვ. უნდა იყოს დაბალანსებული ვარსკვლავთშორისი გაზის წნევით, გალაქტიკა. მაგნი. ველები და გალაქტიკა სივრცე სხივები. დედამიწის მიდამოებში, დინების შეჯახება c-c S. v. გეომაგნიტურით ველი წარმოქმნის სტაციონარულ დარტყმის ტალღას დედამიწის მაგნიტოსფეროს წინ (მზის მხრიდან, სურ.).

ს.ვ. თითქოს ის მიედინება მაგნიტოსფეროს გარშემო, ზღუდავს მის გავრცელებას პრ-ვეში. ინტენსივობის ცვლილებები S. საუკუნის ასოცირებული მზის ანთებით, იავლ. მთავარი გეომაგნიტური დარღვევების მიზეზი. ველები და მაგნიტოსფეროები (მაგნიტური ქარიშხალი).

Over Sun კარგავს S.-თან ერთად. \u003d 2X10-14 მისი მასის მსუნის ნაწილი. ბუნებრივია ვივარაუდოთ, რომ წყლის გადინება, ისევე როგორც S. V., არსებობს სხვა ვარსკვლავებშიც (""). განსაკუთრებით ინტენსიური უნდა იყოს მასიური ვარსკვლავებისთვის (მასით = რამდენიმე ათეული მსოლნი) და ზედაპირის მაღალი ტემპერატურის (= 30-50 ათასი K) და გაფართოებული ატმოსფეროს მქონე ვარსკვლავებისთვის (წითელი გიგანტები), რადგან პირველ შემთხვევაში , მაღალგანვითარებული ვარსკვლავური კორონის ნაწილებს აქვთ საკმარისად მაღალი ენერგია ვარსკვლავის მიზიდულობის დასაძლევად, ხოლო მეორეში მათ აქვთ დაბალი პარაბოლური. სიჩქარე (გაქცევის სიჩქარე; (იხ. SPACE SPEEDS)). ნიშნავს. ვარსკვლავური ქარის მასის დანაკარგებმა (= 10-6 Msol/წ და მეტი) შეიძლება მნიშვნელოვნად იმოქმედოს ვარსკვლავების ევოლუციაზე. თავის მხრივ, ვარსკვლავური ქარი ქმნის ცხელი აირის „ბუშტუკებს“ ვარსკვლავთშორის გარემოში – რენტგენის სხივების წყაროებში. რადიაცია.

ფიზიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი. - მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია. . 1983 .

SOLAR WIND - მზის წარმოშობის პლაზმის უწყვეტი ნაკადი პლანეტათაშორის სივრცეში. მაღალ ტემპერატურაზე, რომელიც არსებობს მზის გვირგვინში (1,5 * 10 9 კ), ზემოდან მყოფი ფენების წნევა ვერ აბალანსებს კორონის ნივთიერების გაზის წნევას და გვირგვინი ფართოვდება.

პოსტის არსებობის პირველი მტკიცებულება. პლაზმური ნაკადი მზისგან მიღებული L. ბირმანი (L. Biermann) 1950-იან წლებში. კომეტების პლაზმურ კუდებზე მოქმედი ძალების ანალიზზე. 1957 წელს ჯ. პარკერმა (E. Parker) გვირგვინის ნივთიერების წონასწორობის პირობების ანალიზით აჩვენა, რომ გვირგვინი არ შეიძლება იყოს ჰიდროსტატიკურ პირობებში. ოთხ ს.-ს მახასიათებლები მოცემულია ცხრილში. 1. ნაკადები ს. შეიძლება დაიყოს ორ კლასად: ნელი - 300 კმ/წმ სიჩქარით და სწრაფი - 600-700 კმ/წმ სიჩქარით. სწრაფი ნაკადები მოდის მზის გვირგვინის რეგიონებიდან, სადაც სტრუქტურა მაგნიტურია. ველი რადიალურთან ახლოსაა. კორონალური ხვრელები. ნელი ნაკადები. in. ასოცირდება, როგორც ჩანს, გვირგვინის უბნებთან, რომლებშიც არის საშუალება ჩანართი ერთი. - მზის ქარის საშუალო მახასიათებლები დედამიწის ორბიტაზე

სიჩქარე

პროტონის კონცენტრაცია

პროტონის ტემპერატურა

ელექტრონის ტემპერატურა

მაგნიტური ველის სიძლიერე

პითონის ნაკადის სიმკვრივე ....

2.4*10 8 სმ -2 *c -1

კინეტიკური ენერგიის ნაკადის სიმკვრივე

0.3 ერგ*სმ -2 *ს -1

ჩანართი 2.- მზის ქარის შედარებითი ქიმიური შემადგენლობა

შედარებითი შინაარსი

შედარებითი შინაარსი

გარდა მთავარი ს საუკუნის კომპონენტები - პროტონები და ელექტრონები, - მის შემადგენლობაში ასევე აღმოჩნდა ნაწილაკები იონიზაციის გაზომვები. იონების ტემპერატურა ს.ს. შესაძლებელს ხდის მზის გვირგვინის ელექტრონის ტემპერატურის განსაზღვრას.

ს საუკუნეში. შეინიშნება განსხვავებები. ტალღების ტიპები: ლანგმუირი, სასტვენები, იონ-ბგერა, პლაზმური ტალღები). ალფვენის ტიპის ტალღების ნაწილი წარმოიქმნება მზეზე, ზოგი კი აღფრთოვანებულია პლანეტათაშორის გარემოში. ტალღების წარმოქმნა არბილებს ნაწილაკების განაწილების ფუნქციის გადახრებს მაქსველისგან და მაგნიტური ზემოქმედებასთან ერთად. ველი პლაზმაზე მივყავართ იმ ფაქტს, რომ ს. იქცევა როგორც კონტინიუმი. ალფვენის ტიპის ტალღები დიდ როლს თამაშობენ C-ის მცირე კომპონენტების აჩქარებაში.

ბრინჯი. 1. მასიური მზის ქარი. ჰორიზონტალურ ღერძზე - ნაწილაკების მასის შეფარდება მის მუხტთან, ვერტიკალურზე - მოწყობილობის ენერგეტიკულ ფანჯარაში რეგისტრირებული ნაწილაკების რაოდენობა 10 წმ. რიცხვები "+" ნიშნით მიუთითებს იონის მუხტზე.

ს.-ს ნაკადი შევიდა. არის ზებგერითი ამ ტიპის ტალღების სიჩქარესთან მიმართებაში, ჭვავის ჭვავი უზრუნველყოფს ეფექტს. ენერგიის გადაცემა ს.ს. (ალვენოვი, ხმა). ალვენოვსკოე და ხმა მახის ნომერი C. in. 7. როდესაც მიედინება ს. დაბრკოლებები, რომლებსაც შეუძლიათ მისი ეფექტურად გადახვევა (მერკური, დედამიწის, იუპიტერის, სატურნის მაგნიტური ველები ან ვენერას და, როგორც ჩანს, მარსის გამტარი იონოსფეროები), იქმნება გამავალი მშვილდის დარტყმის ტალღა. ტალღები, რაც საშუალებას აძლევს მას მიედინება დაბრკოლების გარშემო. ამავე დროს ს. იქმნება ღრუ - მაგნიტოსფერო (საკუთარი ან ინდუცირებული), გროვის ფორმა და ზომა განისაზღვრება მაგნიტური წნევის ბალანსით. პლანეტის ველი და პლაზმური ნაკადის წნევა (იხ. დედამიწის მაგნიტოსფერო, პლანეტების მაგნიტოსფერო).ურთიერთქმედების შემთხვევაში ს. არაგამტარ სხეულთან (მაგ. მთვარე) დარტყმითი ტალღა არ ხდება. პლაზმური ნაკადი შეიწოვება ზედაპირის მიერ და სხეულის უკან წარმოიქმნება ღრუ, რომელიც თანდათან ივსება C პლაზმით. in.

კორონას პლაზმური გადინების სტაციონარულ პროცესს თან ახლავს არასტაციონარული პროცესები, რომლებიც დაკავშირებულია ანათებს მზეზე.ძლიერი ეპიდემიების დროს მატერია ქვემოდან გამოიდევნება. კორონის რეგიონები პლანეტათაშორის გარემოში. მაგნიტური ვარიაციები).

ბრინჯი. 2. პლანეტათაშორისი დარტყმის ტალღის გავრცელება და მზის ამოფრქვევიდან ამოფრქვევა. ისრები აჩვენებს მზის ქარის პლაზმის მოძრაობის მიმართულებას,

ბრინჯი. 3. გვირგვინის გაფართოების განტოლების ამონახსნების სახეები. სიჩქარე და მანძილი ნორმალიზებულია კრიტიკულ სიჩქარეზე vc და კრიტიკული მანძილი Rc. გამოსავალი 2 შეესაბამება მზის ქარს.

მზის გვირგვინის გაფართოება აღწერილია მასის კონსერვაციის ურ-ციების სისტემით, v k) ზოგიერთ კრიტიკულზე. მანძილი R-მდე და შემდგომი გაფართოება ზებგერითი სიჩქარით. ეს ხსნარი იძლევა უსასრულობაში წნევის უმცირეს მნიშვნელობას, რაც შესაძლებელს ხდის მის შედარებას ვარსკვლავთშორისი გარემოს დაბალ წნევასთან. ამ ტიპის კურსს იუ პარკერმა უწოდა ს. , სადაც m არის პროტონის მასა, არის ადიაბატური ინდექსი, არის მზის მასა. ნახ. 4 გვიჩვენებს გაფართოების სიჩქარის ცვლილებას ჰელიოცენტრულთან. თბოგამტარობა, სიბლანტე,

ბრინჯი. 4. მზის ქარის სიჩქარის პროფილები იზოთერმული კორონის მოდელისთვის კორონალური ტემპერატურის სხვადასხვა მნიშვნელობებზე.

ს.ვ. უზრუნველყოფს ძირითად კორონის თერმული ენერგიის გადინება, ქრომოსფეროში სითბოს გადაცემის გამო, ელ.-მაგ. კორონები და ელექტრონული თბოგამტარობა pp. in. არასაკმარისი კორონას თერმული ბალანსის დასამყარებლად. ელექტრონული თბოგამტარობა უზრუნველყოფს S. in-ის ტემპერატურის ნელ კლებას. მანძილით. მზის სიკაშკაშე.

ს.ვ. ატარებს კორონალურ მაგნიტურ ველს პლანეტათაშორის გარემოში. ველი. ამ ველის ძალის ხაზები, რომლებიც გაყინულია პლაზმაში, ქმნიან პლანეტათაშორის მაგნიტურ ველს. ველი (MMP).მიუხედავად იმისა, რომ IMF-ის ინტენსივობა მცირეა და მისი ენერგეტიკული სიმკვრივე არის კინეტიკური სიმკვრივის დაახლოებით 1%. ენერგია S.v., ის მნიშვნელოვან როლს ასრულებს S-ის თერმოდინამიკაში. in. ხოლო ს-ის ურთიერთქმედების დინამიკაში. მზის სისტემის სხეულებთან, აგრეთვე ს-ის ნაკადებთან. მათ შორის. ს-ის გაფართოების კომბინაცია. მზის ბრუნვით მივყავართ იმ ფაქტს, რომ მაგნი. S. საუკუნეში გაყინულ ძალის ხაზებს აქვთ ფორმა, B R და მაგნიტურის აზიმუტის კომპონენტები. ველები განსხვავებულად იცვლება ეკლიპტიკის სიბრტყესთან დაშორებით:

სადაც - ანგ. მზის ბრუნვის სიჩქარე და -სიჩქარის რადიალური კომპონენტი გ., ინდექსი 0 შეესაბამება საწყის დონეს. დედამიწის ორბიტის მანძილზე, კუთხე მაგნიტის მიმართულებას შორის. მინდვრები და დაახლოებით 45 °. დიდი L მაგნი.

ბრინჯი. 5. პლანეტათაშორისი მაგნიტური ველის ველის ხაზის ფორმა - მზის ბრუნვის კუთხური სიჩქარე და - პლაზმის სიჩქარის რადიალური კომპონენტი, R - ჰელიოცენტრული მანძილი.

S. v., წარმოქმნილი მზის რაიონებზე დაშლა. მაგნიტური ორიენტაცია. ველები, სიჩქარე, ტემპ-პა, ნაწილაკების კონცენტრაცია და სხვ.) ასევე შდრ. რეგულარულად იცვლება თითოეული სექტორის კვეთა, რაც დაკავშირებულია სექტორში სწრაფი S. ნაკადის არსებობასთან. სექტორების საზღვრები, როგორც წესი, განლაგებულია ს. ყველაზე ხშირად, 2 ან 4 სექტორი შეინიშნება, რომლებიც მზესთან ერთად ბრუნავს. ეს სტრუქტურა, რომელიც ყალიბდება ს. ფართომასშტაბიანი მაგნიტური გვირგვინის ველი, შეიძლება შეინიშნოს რამდენიმე. მზის რევოლუციები. საერთაშორისო სავალუტო ფონდის დარგობრივი სტრუქტურა არის პლანეტათაშორის გარემოში მიმდინარე ფურცლის (TS) არსებობის შედეგი, რომელიც ბრუნავს მზესთან ერთად. TS ქმნის მაგნიტურ ტალღას. ველებს - რადიალურ IMF-ს აქვს სხვადასხვა ნიშნები მანქანის სხვადასხვა მხარეს. ეს TS, რომელიც იწინასწარმეტყველა ჰ. ალფვენმა, გადის მზის გვირგვინის იმ მონაკვეთებში, რომლებიც დაკავშირებულია მზის აქტიურ რეგიონებთან და გამოყოფს ამ რეგიონებს დეკომპოზიტორისგან. მზის მაგნიტის რადიალური კომპონენტის ნიშნები. ველები. TC მდებარეობს დაახლოებით მზის ეკვატორის სიბრტყეში და აქვს დაკეცილი სტრუქტურა. მზის ბრუნვა იწვევს CS ნაკეცების სპირალურად გადახვევას (სურ. 6). ეკლიპტიკის სიბრტყესთან ყოფნისას დამკვირვებელი აღმოჩნდება CS-ის ზემოთ ან ქვემოთ, რის გამოც ის ხვდება სექტორებში IMF რადიალური კომპონენტის სხვადასხვა ნიშნით.

მზესთან N. საუკუნეში. არსებობს შეჯახების გარეშე დარტყმის ტალღების გრძივი და გრძივი სიჩქარის გრადიენტები (ნახ. 7). ჯერ წარმოიქმნება დარტყმითი ტალღა, რომელიც ვრცელდება წინ სექტორების საზღვრიდან (პირდაპირი დარტყმითი ტალღა), შემდეგ კი წარმოიქმნება საპირისპირო დარტყმითი ტალღა, რომელიც ვრცელდება მზისკენ.

ბრინჯი. 6. ჰელიოსფერული დენის ფურცლის ფორმა. მისი გადაკვეთა ეკლიპტიკის სიბრტყესთან (მზის ეკვატორთან დახრილი ~ 7° კუთხით) იძლევა პლანეტათაშორისი მაგნიტური ველის დაკვირვებულ სექტორულ სტრუქტურას.

ბრინჯი. 7. პლანეტათაშორისი მაგნიტური ველის სექტორის სტრუქტურა. მოკლე ისრები გვიჩვენებს მზის ქარის მიმართულებას, ისრის ხაზები აჩვენებს მაგნიტური ველის ხაზებს, ტირე-წერტილოვანი ხაზი აჩვენებს სექტორის საზღვრებს (ფიგურის სიბრტყის გადაკვეთა მიმდინარე ფურცლთან).

ვინაიდან დარტყმითი ტალღის სიჩქარე ნაკლებია SV-ის სიჩქარეზე, ის ატარებს საპირისპირო დარტყმის ტალღას მზისგან დაშორებული მიმართულებით. დარტყმითი ტალღები სექტორის საზღვრებთან ფორმირდება ~1 AU დისტანციებზე. ე. და შეიძლება მიკვლეული იყოს რამდენიმე მანძილით. ა. ე) ეს დარტყმითი ტალღები, ისევე როგორც პლანეტათაშორისი დარტყმითი ტალღები მზის ანთებით და ცირპლანეტარული დარტყმითი ტალღებით, აჩქარებენ ნაწილაკებს და, შესაბამისად, ენერგიული ნაწილაკების წყაროა.

ს.ვ. ვრცელდება ~100 AU დისტანციებზე. ანუ, სადაც ვარსკვლავთშორისი გარემოს წნევა აბალანსებს დინამიკას. ს.-ს ზეწოლა ღრუში ამოღებული S. in. პლანეტათაშორისი გარემო). ExpandingS. in. მასში გაყინულ მაგნიტთან ერთად. ველი ხელს უშლის მზის სისტემის გალაქტიკაში შეღწევას. სივრცე დაბალი ენერგიების სხივები და იწვევს კოსმიურ ვარიაციებს. მაღალი ენერგიის სხივები. S.V.-ს მსგავსი ფენომენი, რომელიც გვხვდება ზოგიერთ სხვა ვარსკვლავში (იხ. ვარსკვლავური ქარი).

ნათ.: Parker E. N., დინამიკა პლანეტათაშორის გარემოში, O. L. Vaisberg.

ფიზიკური ენციკლოპედია. 5 ტომად. - მ.: საბჭოთა ენციკლოპედია. მთავარი რედაქტორი A.M. პროხოროვი. 1988 .


ნახეთ, რა არის "SOLAR WIND" სხვა ლექსიკონებში:

    SOLAR WIND, მზის გვირგვინის პლაზმის ნაკადი, რომელიც ავსებს მზის სისტემას მზიდან 100 ასტრონომიული ერთეულის მანძილზე, სადაც ვარსკვლავთშორისი საშუალო წნევა აბალანსებს ნაკადის დინამიურ წნევას. ძირითადი შემადგენლობა არის პროტონები, ელექტრონები, ბირთვები ... თანამედროვე ენციკლოპედია

    მზის ქარი, დამუხტული ნაწილაკების (ძირითადად პროტონებისა და ელექტრონების) მუდმივი ნაკადი, რომელიც აჩქარებულია მზის კორონას მაღალი ტემპერატურით, საკმარისად დიდი სიჩქარით, რომ ნაწილაკებმა დაძლიონ მზის გრავიტაცია. მზის ქარი გადახრის... სამეცნიერო და ტექნიკური ენციკლოპედიური ლექსიკონი

V.B. Baranov, ლომონოსოვის სახელობის მოსკოვის სახელმწიფო უნივერსიტეტი მ.ვ. ლომონოსოვი

სტატია ეხება მზის გვირგვინის ზებგერითი გაფართოების პრობლემას (მზის ქარი). გაანალიზებულია ოთხი ძირითადი პრობლემა: 1) მზის გვირგვინიდან პლაზმის გადინების მიზეზები; 2) არის თუ არა ასეთი გადინება ერთგვაროვანი; 3) მზის ქარის პარამეტრების ცვლილება მზიდან დაშორებით და 4) როგორ მიედინება მზის ქარი ვარსკვლავთშორის გარემოში.

შესავალი

თითქმის 40 წელი გავიდა მას შემდეგ, რაც ამერიკელმა ფიზიკოსმა ე. პარკერმა თეორიულად იწინასწარმეტყველა ფენომენი სახელწოდებით "მზის ქარი" და რომელიც რამდენიმე წლის შემდეგ ექსპერიმენტულად დაადასტურა საბჭოთა მეცნიერის კ. გრინგაუზის ჯგუფმა მთვარეზე დამონტაჟებული ინსტრუმენტების გამოყენებით. - 2" და "ლუნა-3". მზის ქარი არის სრულად იონიზებული წყალბადის პლაზმის ნაკადი, ანუ აირი, რომელიც შედგება დაახლოებით იგივე სიმკვრივის ელექტრონებისა და პროტონებისგან (კვაზინეიტრალურობის პირობა), რომელიც მზიდან შორდება მაღალი ზებგერითი სიჩქარით. დედამიწის ორბიტაზე (მზიდან ერთი ასტრონომიული ერთეული (AU)), ამ ნაკადის სიჩქარე VE არის დაახლოებით 400-500 კმ/წმ, პროტონების (ან ელექტრონების) კონცენტრაცია ne = 10-20 ნაწილაკი კუბურ სანტიმეტრზე და მათი ტემპერატურა Te არის დაახლოებით 100000 K (ელექტრონული ტემპერატურა გარკვეულწილად მაღალია).

ელექტრონებისა და პროტონების გარდა, ალფა ნაწილაკები (რამდენიმე პროცენტის რიგის), მცირე რაოდენობით მძიმე ნაწილაკები და მაგნიტური ველი იქნა აღმოჩენილი პლანეტათაშორის სივრცეში, რომლის ინდუქციის საშუალო მნიშვნელობა აღმოჩნდა დედამიწის ორბიტა რამდენიმე გამის რიგისა (1

= 10-5 გ).

ცოტა ისტორია დაკავშირებულია მზის ქარის თეორიულ პროგნოზთან

თეორიული ასტროფიზიკის არც თუ ისე დიდი ხნის ისტორიის განმავლობაში ითვლებოდა, რომ ვარსკვლავების ყველა ატმოსფერო ჰიდროსტატიკურ წონასწორობაშია, ანუ ისეთ მდგომარეობაში, როდესაც ვარსკვლავის გრავიტაციული მიზიდულობის ძალა დაბალანსებულია წნევის გრადიენტთან დაკავშირებული ძალით. მის ატმოსფეროში (წნევის ცვლილებით ერთეულ მანძილზე r ცენტრიდან ვარსკვლავებიდან). მათემატიკურად, ეს წონასწორობა გამოიხატება როგორც ჩვეულებრივი დიფერენციალური განტოლება

(1)

სადაც G არის გრავიტაციული მუდმივი, M* არის ვარსკვლავის მასა, p არის ატმოსფერული გაზის წნევა,

არის მისი მასის სიმკვრივე. თუ ატმოსფეროში ტემპერატურის განაწილება მოცემულია T, მაშინ წონასწორობის განტოლებიდან (1) და იდეალური აირის მდგომარეობის განტოლებიდან
(2)

სადაც R არის აირის მუდმივი, ადვილად მიიღება ეგრეთ წოდებული ბარომეტრიული ფორმულა, რომელსაც მუდმივი ტემპერატურის კონკრეტულ შემთხვევაში T ექნება ფორმა

(3)

ფორმულაში (3) p0 არის წნევა ვარსკვლავური ატმოსფეროს ბაზაზე (r = r0-ზე). ამ ფორმულიდან ჩანს, რომ რ

, ანუ ვარსკვლავიდან ძალიან დიდ მანძილზე, წნევა p მიისწრაფვის სასრულ ზღვრამდე, რაც დამოკიდებულია წნევის p0 მნიშვნელობაზე.

ვინაიდან ითვლებოდა, რომ მზის ატმოსფერო, ისევე როგორც სხვა ვარსკვლავების ატმოსფერო, იმყოფება ჰიდროსტატიკური წონასწორობის მდგომარეობაში, მისი მდგომარეობა განისაზღვრა ფორმულების მსგავსი ფორმულებით (1), (2), (3). ტემპერატურის მკვეთრი მატების უჩვეულო და ჯერ კიდევ ბოლომდე გაუგებარი ფენომენის გათვალისწინებით მზის ზედაპირზე დაახლოებით 10000 გრადუსიდან მზის გვირგვინში 1000000 გრადუსამდე, ჩეპმენმა (იხ., მაგალითად) შეიმუშავა სტატიკური მზის გვირგვინის თეორია. , რომელიც შეუფერხებლად უნდა გადასულიყო მზის სისტემის მიმდებარე ვარსკვლავთშორის გარემოში.

თუმცა, თავის პიონერულ ნაშრომში პარკერმა შენიშნა, რომ წნევა უსასრულობაში, მიღებული ფორმულისგან, როგორიცაა (3) სტატიკური მზის გვირგვინისთვის, აღმოჩნდება, რომ სიდიდის თითქმის რიგითობა აღემატება იმ წნევის მნიშვნელობას, რომელიც შეფასებული იყო ვარსკვლავთშორისი გაზისთვის. დაკვირვებები. ამ შეუსაბამობის აღმოსაფხვრელად, პარკერმა თქვა, რომ მზის გვირგვინი არ არის სტატიკური წონასწორობის მდგომარეობაში, მაგრამ მუდმივად ფართოვდება მზის გარშემო არსებულ პლანეტათაშორის გარემოში. ამავდროულად, წონასწორობის განტოლების ნაცვლად (1), მან შესთავაზა გამოიყენოს ფორმის მოძრაობის ჰიდროდინამიკური განტოლება.

(4)

სადაც მზესთან დაკავშირებულ კოორდინატულ სისტემაში მნიშვნელობა V არის პლაზმის რადიალური სიჩქარე. ქვეშ

ეხება მზის მასას.

მოცემული ტემპერატურის განაწილებისთვის Т, განტოლებათა სისტემას (2) და (4) აქვს ნახ. 1. ამ ფიგურაში a აღნიშნავს ბგერის სიჩქარეს, ხოლო r* არის მანძილი საწყისიდან, რომლის დროსაც გაზის სიჩქარე უდრის ბგერის სიჩქარეს (V = a). ცხადია, მხოლოდ მრუდები 1 და 2 ნახ. 1-ს აქვს მზიდან გაზის გადინების პრობლემის ფიზიკური მნიშვნელობა, რადგან მრუდი 3 და 4 აქვს არაუნიკალური სიჩქარე თითოეულ წერტილში, ხოლო მრუდი 5 და 6 შეესაბამება მზის ატმოსფეროში ძალიან მაღალ სიჩქარეებს, რაც ტელესკოპებში არ შეინიშნება. . პარკერმა გააანალიზა პირობები, რომლებშიც 1-ის მრუდის შესაბამისი ხსნარი ხორციელდება ბუნებაში. მან აჩვენა, რომ ასეთი ხსნარიდან მიღებული წნევის შესატყვისად ვარსკვლავთშორის გარემოში არსებულ წნევას, ყველაზე რეალური შემთხვევაა გაზის გადასვლა ქვებგერითი ნაკადი (რ< r*) к сверхзвуковому (при r >r*) და ამ დენს მზის ქარი უწოდა. თუმცა, ეს მტკიცება სადავო იყო ჩემბერლენის ნაშრომში, რომელმაც მიიჩნია ყველაზე რეალისტური გამოსავალი, რომელიც შეესაბამება 2 მრუდს, რომელიც ყველგან აღწერს ქვებგერით „მზის ნიავს“. ამავდროულად, პირველი ექსპერიმენტები კოსმოსურ ხომალდზე (იხ., მაგალითად,), რომელმაც აღმოაჩინა მზისგან ზებგერითი გაზის ნაკადები, ჩემბერლენს, ლიტერატურის მიხედვით, არ ეჩვენებოდა საკმარისად საიმედო.

ბრინჯი. 1. მზის ზედაპირიდან გაზის დინების V სიჩქარის გაზის დინამიკის ერთგანზომილებიანი განტოლებების შესაძლო ამონახსნები გრავიტაციული ძალის არსებობისას. მრუდი 1 შეესაბამება მზის ქარის ხსნარს. აქ a არის ბგერის სიჩქარე, r არის მანძილი მზიდან, r* არის მანძილი, რომლის დროსაც გაზის სიჩქარე უდრის ბგერის სიჩქარეს, არის მზის რადიუსი.

გარე სივრცეში ექსპერიმენტების ისტორიამ ბრწყინვალედ დაამტკიცა პარკერის იდეების სისწორე მზის ქარის შესახებ. მზის ქარის თეორიის შესახებ დეტალური მასალა შეგიძლიათ იხილოთ, მაგალითად, მონოგრაფიაში.

იდეები პლაზმის ერთგვაროვანი გადინების შესახებ მზის გვირგვინიდან

გაზის დინამიკის ერთგანზომილებიანი განტოლებებიდან შეიძლება მივიღოთ ცნობილი შედეგი: სხეულის ძალების არარსებობის შემთხვევაში, წერტილოვანი წყაროდან გაზის სფერული სიმეტრიული ნაკადი ყველგან შეიძლება იყოს ქვებგერითი ან ზებგერითი. გრავიტაციული ძალის არსებობა (მარჯვენა მხარე) განტოლებაში (4) იწვევს ისეთი ამონახსნებს, როგორიცაა მრუდი 1-ზე ნახ. 1, ანუ ხმის სიჩქარეზე გადასვლასთან ერთად. მოდით გავატაროთ ანალოგი კლასიკურ ნაკადთან Laval საქშენში, რომელიც არის ყველა ზებგერითი რეაქტიული ძრავის საფუძველი. სქემატურად, ეს ნაკადი ნაჩვენებია ნახ. 2.

ბრინჯი. ნახ. 2. დინების სქემა ლავალის საქშენში: 1 - ავზი, რომელსაც ეწოდება მიმღები, რომელშიც ძალიან ცხელი ჰაერი მიეწოდება დაბალი სიჩქარით, 2 - არხის გეომეტრიული შეკუმშვის რეგიონი ქვებგერითი აჩქარების მიზნით. გაზის ნაკადი, 3 - არხის გეომეტრიული გაფართოების რეგიონი ზებგერითი დინების დაჩქარების მიზნით.

ავზი 1, რომელსაც ეწოდება მიმღები, მიეწოდება გაზს, რომელიც თბება ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე ძალიან დაბალი სიჩქარით (გაზის შიდა ენერგია ბევრად აღემატება მის მიმართული მოძრაობის კინეტიკურ ენერგიას). არხის გეომეტრიული შეკუმშვის საშუალებით გაზი აჩქარდება მე-2 რეგიონში (ქვებგერითი ნაკადი), სანამ მისი სიჩქარე არ მიაღწევს ბგერის სიჩქარეს. მისი შემდგომი აჩქარებისთვის აუცილებელია არხის გაფართოება (ზებგერითი დინების 3 რეგიონი). მთელ ნაკადის რეგიონში გაზი აჩქარებულია მისი ადიაბატური (თბომომარაგების გარეშე) გაგრილების გამო (ქაოტური მოძრაობის შიდა ენერგია გარდაიქმნება მიმართული მოძრაობის ენერგიად).

მზის ქარის წარმოქმნის განხილულ პრობლემაში მიმღების როლს ასრულებს მზის გვირგვინი, ხოლო ლავალის საქშენის კედლების როლს ასრულებს მზის მიზიდულობის გრავიტაციული ძალა. პარკერის თეორიის მიხედვით, ხმის სიჩქარით გადასვლა უნდა მოხდეს სადღაც მზის რამდენიმე რადიუსის მანძილზე. თუმცა, თეორიაში მიღებული ხსნარების ანალიზმა აჩვენა, რომ მზის გვირგვინის ტემპერატურა არ არის საკმარისი იმისათვის, რომ მისი აირი ზებგერითი სიჩქარით აჩქარდეს, როგორც ეს ლავალის საქშენების თეორიაშია. უნდა არსებობდეს ენერგიის დამატებითი წყარო. ასეთ წყაროდ ამჟამად მიჩნეულია ტალღური მოძრაობების გაფანტვა, რომელიც ყოველთვის არის მზის ქარში (ზოგჯერ მათ პლაზმურ ტურბულენტობას უწოდებენ), საშუალო ნაკადზე ზედმეტად და თავად ნაკადი აღარ არის ადიაბატური. ასეთი პროცესების რაოდენობრივი ანალიზი ჯერ კიდევ საჭიროებს შემდგომ კვლევას.

საინტერესოა, რომ მიწისზე დაფუძნებული ტელესკოპები მზის ზედაპირზე მაგნიტურ ველებს აღმოაჩენენ. მათი მაგნიტური ინდუქციის B საშუალო მნიშვნელობა შეფასებულია 1 გ-ით, თუმცა ცალკეულ ფოტოსფერულ წარმონაქმნებში, მაგალითად, ლაქებში, მაგნიტური ველი შეიძლება იყოს ზომით უფრო დიდი. ვინაიდან პლაზმა ელექტროენერგიის კარგი გამტარია, ბუნებრივია, რომ მზის მაგნიტური ველები ურთიერთქმედებენ მის ნაკადებთან მზიდან. ამ შემთხვევაში, წმინდა გაზის დინამიური თეორია იძლევა განსახილველი ფენომენის არასრულ აღწერას. მაგნიტური ველის გავლენა მზის ქარის ნაკადზე შეიძლება ჩაითვალოს მხოლოდ იმ მეცნიერების ფარგლებში, რომელსაც ეწოდება მაგნიტოჰიდროდინამიკა. რა შედეგები მოჰყვება ასეთ მოსაზრებებს? ამ მიმართულებით პიონერული სამუშაოების მიხედვით (იხ. აგრეთვე), მაგნიტური ველი იწვევს მზის ქარის პლაზმაში ელექტრული დენების წარმოქმნას j, რაც, თავის მხრივ, იწვევს j x B მოტორული ძალის გამოჩენას, რომელიც მიმართულია. რადიალური მიმართულების პერპენდიკულარული მიმართულებით. შედეგად, მზის ქარს აქვს ტანგენციალური სიჩქარის კომპონენტი. ეს კომპონენტი თითქმის ორი რიგით ნაკლებია რადიალურზე, მაგრამ ის მნიშვნელოვან როლს ასრულებს მზიდან კუთხური იმპულსის მოცილებაში. ვარაუდობენ, რომ ამ უკანასკნელმა გარემოებამ შეიძლება მნიშვნელოვანი როლი ითამაშოს არა მხოლოდ მზის, არამედ სხვა ვარსკვლავების ევოლუციაში, რომლებშიც აღმოჩენილია „ვარსკვლავური ქარი“. კერძოდ, გვიანი სპექტრული ტიპის ვარსკვლავების კუთხური სიჩქარის მკვეთრი კლების ასახსნელად, ხშირად გამოიყენება ბრუნვის იმპულსის გადაცემის ჰიპოთეზა მათ გარშემო წარმოქმნილ პლანეტებზე. მზის კუთხური იმპულსის დაკარგვის განხილული მექანიზმი მისგან პლაზმის გადინებით ხსნის ამ ჰიპოთეზის გადახედვის შესაძლებლობას.

წარმოიდგინეთ, რომ მოისმინეთ დიქტორის სიტყვები ამინდის პროგნოზში: „ხვალ მკვეთრად გაიზრდება ქარი. ამასთან დაკავშირებით, შესაძლებელია შეფერხებები რადიოს, მობილური კომუნიკაციებისა და ინტერნეტის მუშაობაში. აშშ-ის კოსმოსური მისია გადაიდო. რუსეთის ჩრდილოეთით ინტენსიური ავრორაა მოსალოდნელი...“


გაგიკვირდებათ: რა სისულელეა, რა შუაშია ქარი? მაგრამ ფაქტია, რომ თქვენ გამოტოვეთ პროგნოზის დასაწყისი: „წუხელ იყო მზის აფეთქება. მზის ქარის მძლავრი ნაკადი დედამიწისკენ მოძრაობს…”.

ჩვეულებრივი ქარი არის ჰაერის ნაწილაკების მოძრაობა (ჟანგბადის, აზოტის და სხვა გაზების მოლეკულები). ნაწილაკების ნაკადი ასევე მიედინება მზიდან. მას მზის ქარი ეწოდება. თუ არ ჩავუღრმავდებით ასობით რთულ ფორმულას, გამოთვლებს და მწვავე მეცნიერულ კამათს, მაშინ, ზოგადად, სურათი შემდეგნაირად გამოიყურება.

თერმობირთვული რეაქციები მიმდინარეობს ჩვენს სანათურში, რომელიც ათბობს გაზების ამ უზარმაზარ ბურთულას. გარე ფენის - მზის გვირგვინის ტემპერატურა მილიონ გრადუსს აღწევს. ეს იწვევს ატომების მოძრაობას ისეთი სიჩქარით, რომ როდესაც ისინი ერთმანეთს ეჯახებიან, ისინი ერთმანეთს ეჯახებიან. ცნობილია, რომ გაცხელებული გაზი გაფართოებისკენ მიდრეკილია და უფრო დიდ მოცულობას იკავებს. მსგავსი რამ აქაც ხდება. წყალბადის, ჰელიუმის, სილიციუმის, გოგირდის, რკინის და სხვა ნივთიერებების ნაწილაკები იფანტება ყველა მიმართულებით.

ისინი სულ უფრო მეტ სიჩქარეს იძენენ და დაახლოებით ექვს დღეში მიაღწევენ დედამიწის მახლობლად საზღვრებს. მაშინაც კი, თუ მზე მშვიდი იყო, მზის ქარის სიჩქარე აქ წამში 450 კილომეტრს აღწევს. ისე, როცა მზის აფეთქება ნაწილაკების უზარმაზარ ცეცხლოვან ბუშტს ამოიფრქვევს, მათი სიჩქარე წამში 1200 კილომეტრს აღწევს! და მას ვერ უწოდებთ გამაგრილებელ "ნიავს" - დაახლოებით 200 ათასი გრადუსი.

შეუძლია თუ არა ადამიანს მზის ქარის შეგრძნება?

მართლაც, რაკი ცხელი ნაწილაკების ნაკადი გამუდმებით ჩქარობს, რატომ არ ვგრძნობთ როგორ „გვიბერავს“? დავუშვათ, რომ ნაწილაკები იმდენად მცირეა, რომ კანი ვერ გრძნობს მათ შეხებას. მაგრამ მათ არც ხმელეთის მოწყობილობები ამჩნევენ. რატომ?

იმის გამო, რომ დედამიწა მზის მორევებისგან არის დაცული მაგნიტური ველით. ნაწილაკების ნაკადი მიედინება მის ირგვლივ, თითქოსდა, და უფრო შორს მიდის. მხოლოდ იმ დღეებში, როდესაც მზის ემისია განსაკუთრებით ძლიერია, ჩვენს მაგნიტურ ფარს უჭირს. მზის ქარიშხალი არღვევს მას და იფეთქებს ზედა ატმოსფეროში. უცხო ნაწილაკები იწვევენ. მაგნიტური ველი მკვეთრად დეფორმირებულია, სინოპტიკოსები „მაგნიტურ შტორმებზე“ საუბრობენ.


მათ გამო კოსმოსური თანამგზავრები კონტროლიდან გადიან. თვითმფრინავები ქრებიან რადარის ეკრანებიდან. რადიოტალღები ერევა და კომუნიკაცია შეფერხებულია. ასეთ დღეებში სატელიტური თეფშები გამორთულია, ფრენები უქმდება და კოსმოსურ ხომალდებთან „კომუნიკაცია“ წყდება. ელექტრო ქსელებში, რკინიგზის რელსებში, მილსადენებში მოულოდნელად იბადება ელექტრული დენი. აქედან შუქნიშანი თავისით იცვლება, გაზსადენები ჟანგდება და გათიშული ელექტრომოწყობილობა იწვება. გარდა ამისა, ათასობით ადამიანი გრძნობს დისკომფორტს და დისკომფორტს.

მზის ქარის კოსმოსური ეფექტების აღმოჩენა შესაძლებელია არა მხოლოდ მზეზე აფეთქების დროს: ის, მართალია, სუსტია, მაგრამ მუდმივად უბერავს.

უკვე დიდი ხანია დაფიქსირდა, რომ კომეტის კუდი მზესთან მიახლოებისას იზრდება. ეს იწვევს გაყინული გაზების აორთქლებას, რომლებიც ქმნიან კომეტის ბირთვს. და მზის ქარი უბერავს ამ გაზებს ბუმბულის სახით, ყოველთვის მიმართული მზისგან საპირისპირო მიმართულებით. ასე რომ, ხმელეთის ქარი აბრუნებს კვამლს საკვამურიდან და აძლევს მას ამა თუ იმ ფორმას.

გაზრდილი აქტივობის წლების განმავლობაში, დედამიწის ზემოქმედება გალაქტიკური კოსმოსური სხივების მიმართ მკვეთრად იკლებს. მზის ქარი ისეთ ძალას იძენს, რომ მათ უბრალოდ პლანეტარული სისტემის გარეუბანში მიჰყავს.

არის პლანეტები, რომლებშიც მაგნიტური ველი ძალიან სუსტია, თუ მთლიანად არ არსებობს (მაგალითად, მარსზე). აქ არაფერი უშლის ხელს მზის ქარს როუმინგში. მეცნიერები თვლიან, რომ სწორედ მან ასობით მილიონი წლის განმავლობაში კინაღამ „ააფეთქა“ მისი ატმოსფერო მარსიდან. ამის გამო ნარინჯისფერმა პლანეტამ დაკარგა ოფლი და წყალი და, შესაძლოა, ცოცხალი ორგანიზმები.

სად იკლებს მზის ქარი?

ზუსტი პასუხი ჯერ არავინ იცის. ნაწილაკები დაფრინავენ დედამიწის სიახლოვეს და სიჩქარეს მატებენ. შემდეგ თანდათან ეცემა, მაგრამ, როგორც ჩანს, ქარი მზის სისტემის ყველაზე შორეულ კუთხეებს აღწევს. სადღაც ის სუსტდება და ნელდება იშვიათი ვარსკვლავთშორისი მატერიით.

ჯერჯერობით, ასტრონომებს არ შეუძლიათ ზუსტად თქვან, რამდენად შორს ხდება ეს. პასუხის გასაცემად, თქვენ უნდა დაიჭიროთ ნაწილაკები, რომლებიც მზიდან სულ უფრო შორს დაფრინავენ, სანამ ისინი არ შეწყვეტენ შეხვედრებს. სხვათა შორის, ზღვარი, სადაც ეს მოხდება, შეიძლება ჩაითვალოს მზის სისტემის საზღვრად.


მზის ქარის ხაფანგები აღჭურვილია კოსმოსური ხომალდებით, რომლებიც პერიოდულად გაიშვება ჩვენი პლანეტიდან. 2016 წელს მზის ქარის ნაკადები გადაიღეს ვიდეოზე. ვინ იცის, არ გახდება თუ არა ის ამინდის ანგარიშების ისეთივე ნაცნობი "პერსონაჟი", როგორიც ჩვენი ძველი მეგობარი - დედამიწის ქარი?

ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას არა მხოლოდ როგორც პროპელერი კოსმოსური იალქნებისთვის, არამედ როგორც ენერგიის წყარო. მზის ქარის ყველაზე ცნობილი გამოყენება ამ სიმძლავრეში პირველად შემოგვთავაზა ფრიმენ დაისონმა, რომელმაც თქვა, რომ მაღალგანვითარებულ ცივილიზაციას შეუძლია შექმნას სფერო ვარსკვლავის გარშემო, რომელიც შეაგროვებს მის მიერ გამოსხივებულ მთელ ენერგიას. აქედან გამომდინარე, ასევე შემოთავაზებული იქნა არამიწიერი ცივილიზაციების ძიების სხვა მეთოდი.

იმავდროულად, ვაშინგტონის უნივერსიტეტის მკვლევართა ჯგუფმა ბრუკს ჰაროპის (ბრუკს ჰაროპი) ხელმძღვანელობით შემოგვთავაზა მზის ქარის ენერგიის გამოყენების უფრო პრაქტიკული კონცეფცია - Dyson-Harrop თანამგზავრები. ისინი საკმაოდ მარტივი ელექტროსადგურებია, რომლებიც აგროვებენ ელექტრონებს მზის ქარიდან. მზეზე მიმართული გრძელი ლითონის ღერო ენერგიულია მაგნიტური ველის წარმოქმნით, რომელიც მიიზიდავს ელექტრონებს. მეორე ბოლოში არის ელექტრონული ხაფანგის მიმღები, რომელიც შედგება აფრებისა და მიმღებისგან.

ჰაროპის გამოთვლებით, დედამიწის ორბიტაზე 300 მეტრიანი ღეროთი, 1 სმ სისქით და 10 მეტრიანი ხაფანგით თანამგზავრი 1,7 მეგავატამდე სიმძლავრის „შეგროვებას“ შეძლებს. ეს საკმარისია 1000-მდე კერძო სახლის ენერგიით უზრუნველყოფისთვის. იგივე თანამგზავრი, ოღონდ ერთკილომეტრიანი ჯოხით და 8400 კილომეტრიანი აფრით, შეძლებს უკვე 1 მილიარდი გიგავატი ენერგიის (10 27 ვტ) "შეგროვებას". რჩება მხოლოდ ამ ენერგიის გადატანა დედამიწაზე, რათა მივატოვოთ მისი ყველა სხვა ფორმა.

ჰაროპის გუნდი გვთავაზობს ენერგიის გადაცემას ლაზერის სხივის გამოყენებით. თუმცა, თუ თავად თანამგზავრის დიზაინი საკმაოდ მარტივია და ტექნოლოგიის ამჟამინდელ დონეზე საკმაოდ განხორციელებადია, მაშინ ლაზერული „კაბელის“ შექმნა ტექნიკურად მაინც შეუძლებელია. ფაქტია, რომ მზის ქარის ეფექტურად შესაგროვებლად, თანამგზავრი Dyson-Harrop უნდა იყოს ეკლიპტიკის სიბრტყის გარეთ, რაც ნიშნავს, რომ იგი მდებარეობს დედამიწიდან მილიონობით კილომეტრში. ასეთ მანძილზე ლაზერის სხივი გამოიმუშავებს ათასობით კილომეტრის დიამეტრის ლაქას. ადეკვატური ფოკუსირების სისტემას დასჭირდება 10-დან 100 მეტრამდე დიამეტრის ობიექტივი. გარდა ამისა, არ შეიძლება გამოირიცხოს მრავალი საფრთხე სისტემის შესაძლო გაუმართაობისგან. მეორეს მხრივ, ენერგია ასევე საჭიროა თავად კოსმოსში და პატარა Dyson-Harrop თანამგზავრები შეიძლება გახდეს მისი მთავარი წყარო, შეცვალოს მზის პანელები და ბირთვული რეაქტორები.