Slnečný vietor

Slnečný vietor je prúd nabitých častíc (napr. plazma), ktoré sú emitované z vrchnej atmosféry hviezdy (v prípade hviezdy inej ako zemského Slnka sa môže nazývať hviezdny vietor).
Je zložený väčšinou z vysokoenergetických elektrónov a protónov ~ 500 keV), ktoré unikajú hviezdnej gravitácii vďaka svojej veľkej termálnej energii. Slnečným vetrom možno vysvetliť mnoho javov, ako geomagnetické búrky, ktoré vyraďujú vedenia elektrických sietí na Zemi, polárnu žiaru (známu aj ako aurora), chvosty komét mieriace vždy od Slnka a vytváranie vzdialených hviezd.

História

V roku 1958, Eugene Parker objavil, že od Slnka vanie neprestajne silný tuhý vietor, ktorý zaplňuje lokálny medziplanetárny priestor ionizovaným plynom (plazmou). Pred týmto objavom vedci považovali vesmír za čisté vákuum. Objav navždy zmenil u vedcov vnímanie vesmíru a pomohol vysvetliť mnohé javy od geomagnetickej búrky, ktorá vyraďuje elektrickú rozvodnú sieť na Zemi, až po vytváranie vzdialených hviezd.
Približne v 30. rokoch 20. storočia vedci vypočítali, že teplota slnečnej koróny musí byť milión stupňov Celzia, kvôli spôsobu akým vystupuje do vesmíru (videné počas úplných slnečných zatmení). Dômyselná detektívna práca potvrdila spektroskopickými meraniami túto neobyčajnú teplotu. V polovici 50-tych rokov britský matematik Sydney Chapman spočítal vlastnosti plynu pri takých teplotách a zistil, že je ide o supervodič tepla, ktorý musí byť predĺžený ďaleko do vesmíru, až za obežnú dráhu Zeme. Tiež v 50-tych rokoch nemeckého vedca menom Ludwig Biermann zaujal fakt, že nezáleží či kométa mieri k alebo od Slnka, jej chvost vždy mieri od Slnka. Biermann predpokladal, že sa to deje, pretože Slnko vyžaruje stabilný prúd častíc, ktoré neustále posúvajú chvost kométy ďalej.
Parker si uvedomil, že žiara prúdiaca zo Slnka v Chapmanovom modeli a kometárny chvost odfukovaný od Slnka v Biermannovej hypotéze musia byť výsledkom toho istého javu. Parker ukázal, že aj keď slnečná koróna je silne priťahovaná gravitáciou Slnka, je takým dobrým vodičom tepla, že je stále veľmi horúca aj pri veľkých vzdialenostiach. A pretože gravitácia slabne, keď sa vzdialenosť od Slnka zvyšuje, vonkajšia koronálna atmosféra uniká do medzihviezdneho priestoru.
Odpor voči Parkerovej domnienke o slnečnom vetre bol silný. Práca, ktorú poslal do Astrophysics Journal v roku 1958, dvaja recenzenti odmietli. Zachránil ju však vydavateľ Subrahmanyan Chandrasekhar (ktorý neskôr v roku 1983 dostal Nobelovu cenu za fyziku).
V 60-tych rokoch bola táto hypotéza potvrdená cez priame satelitné pozorovania slnečného vetra, čo tiež umožnilo vysvetliť magnetické búrky, polárnu žiaru a iné slnečno-pozemské javy.

Vlastnosti

V slnečnej sústave je zloženie slnečného vetra identické slnečnej koróne, 73% vodíka, 25% hélia a zvyškové nečistoty. Presné zloženie nebolo doteraz odmerané. Genesis vesmírna misia so zachytenými vzorkami sa vrátila na Zem v roku 2004 a jej vzorky sú analyzované, bola však poškodená tvrdým pristátím, keď sa jej neotvorili padáky pri návrate do zemskej atmosféry.
V blízkosti Zeme sa rýchlosť slnečného vetra mení od 200 do 889 km/s. Priemer je 450 km/s. Približne 1 milión ton hmoty za sekundu sa stráca zo Slnka vytryskovanej ako slnečný vietor, čo je zanedbateľné množstvo oproti svietivému výkonu Slnka, ktorý zodpovedá približne 4,5 Tg (4.5×10⁹ kg) hmoty konvertovanej na energiu každú sekundu.
Keďže slnečný vietor je plazma, nesie so sebou magnetické pole Slnka. Až do vzdialenosti približne 160 Gm (160 000 000 km), slnečná rotácia zakrúca slnečný vietor do špirálovitého vzoru a ťahá so sebou jeho magnetické čiary, no za touto vzdialenosťou sa slnečný vietor pohybuje smerom von bez ďalších vplyvov priamo zo Slnka. Neobvykle energetické výbuchy slnečného vetra spôsobené slnečnými protuberanciami a ďalšími podobnými javmi slnečného počasia sú známe ako „solárne búrky“ a môžu vystaviť vesmírne sondy a satelity silným dávkam radiácie. Čiastočky slnečného vetra zachytené v zemskom magnetickom poli majú tendenciu sústrediť sa vo van Allenovom radiačnom páse a zapríčiňovať tak polárnu žiaru, keď dopadajú do Zemskej atmosféry blízko pólov. Ostatné planéty s magnetickými poľami podobnými tomu zemskému majú tiež vlastné polárne žiary.
Slnečný vietor vydúva „bublinu“ v medzihviezdnej látke (zriedené plyny vodíka a hélia, ktorými je galaxia presiaknutá). Bod, v ktorom už nie je sila slnečného vetra dostatočne silná, aby zatlačila na medzihviezdnu látku sa nazýva heliopauza a je často považovaný za vonkajšiu „hranicu“ slnečnej sústavy. Vzdialenosť k heliopauze nie je presne známa a pravdepodobne sa značne mení podľa aktuálnej rýchlosti slnečného vetra a lokálnej hustoty medzihviezdnej látky, ale je známe, že leží ďaleko za obežnou dráhou Neptúna.