Dan, ko je izginil Sončev veter

Nazaj

Poglej/poslušaj na

Sončev veter je ioniziran plin, ki nenehno odteka s Sonca v medplanetarni prostor. Na njegov obstoj so astronomi sumili že v 19. stoletju, vendar so opazovalni dokazi prišli šele z začetkom vesoljske dobe. Sončev veter polni ves prostor med planeti. Na poti od Sonca navzven ta plin naleti na ovire, kot so magnetna polja planetov in okoli njih ustvari votline, ki jih imenujemo magnetosfere. Njegova hitrost niha med približno 300 in 800 km/s. Ta plin okoli Osončja ustvari še eno votlino, ki jo imenujemo heliosfera in katero sta do sedaj zapustili le dve plovili – Voyager 1 in 2. Nenadno dolgotrajno izginotje Sončevega vetra bi na dolgi rok lahko imelo resne posledice tudi za življenje na Zemlji. Do takega izginotja na srečo še nikoli ni prišlo, je pa 11. maja leta 1999 Sončev veter skorajda izginil. Dogodek nam služi kot opomin o tem, kako malo dejansko vemo o tem vetru ter njegovem vplivu na naša vsakdanja življenja.

V obdobju, ki je trajalo več kot 24 ur[4] in je bilo centrirano na poldne na dan 11. maja 1999, so vesoljska plovila v orbiti neposredno pred Zemljo zaznala nenavaden padec gostote Sončevega vetra na 0.1 do 0.2 protona na kubični centimeter. To je 25 do 50-krat manj od povprečne vrednosti v Zemljini okolici, ki znaša 5 protonov na kubični centimeter. Istočasno je hitrost Sončevega vetra padla na eno najnižjih izmerjenih vrednosti v zgodovini, to je na 275 km/s. Dogodek je postal znan med znanstveno srenjo kot „Dan, ko je izginil Sončev veter“ ali tudi „Dan, ko je Sončev veter umrl“.

Zaradi izjemno nizke gostote in relativno nizke hitrosti, se je močno zmanjšal tudi dinamični tlak Sončevega vetra. S to količino na primer merimo, kako zelo Sončev veter pritiska na magnetopavzo, torej mejno plast votline, ki jo imenujemo magnetosfera. Slednja nastane zaradi interakcije Sončevega vetra z Zemljinim magnetnim poljem, ki nas varuje pred prihodom delcev, ki sestavljajo Sončev veter, pa tudi energetskih delcev, ki sicer bolj ali manj prosto potujejo po vesolju. Ko se dinamični tlak Sončevega vetra poveča, se velikost magnetosfere na strani, ki je obrnjena proti Soncu zmanjša in obratno. Manjši dinamični tlak ima za posledico povečanje Zemljine magnetosfere. Povprečna razdalja med robom magnetosfere ter našim planetom vzdolž smeri Sonce-Zemlja znaša okrog 10 Zemljinih polmerov ali nekako 64.000 kilometrov.

Polarni sij 11. maja 1999. Vir: NASA.

11. maja 1999 je Sončev veter skorajda prenehaj „pihati“ in s tem pritiskati na geomagnetno polje. Posledično se je Zemljina magnetosfera začela napihovati, dokler ni dosegla velikosti, ki je kar za faktor 5 do 6 presegala njeno tipično velikost. Ta absolutni rekord so izmerile nekatere vesoljske misije, kot so NASINE Wind, IMP-8 in Lunar Prospector, pa tudi ruska sonda INTERBALL in japonski satelit Geotail.

Sončev veter, poleg protonov in elektronov sestavljajo še helijeva jedra in zelo majhni deleži težjih elementov. 11. maja 1999 je relativni delež teh elementov bil celo do 10-krat manjši, kot je to ponavadi. NASINI znanstveniki razložili, da težji elementi enostavno niso mogli uiti Sončevemu gravitacijskemu privlaku.

Ta dogodek je imel še eno zanimivo posledico. Ob odsotnosti Sončevega vetra se je spremenila tudi oblika Zemljinega magnetnega polja. Tako so lahko elektroni s Sončevega vetra prosto dosegali ionosfero v bližini polov in povzročili tako imenovani elektronski „polarni dež“. Namesto običajnega polarnega sija, prostorsko omejenega na tako imenovani polarni oval, je zasijalo kar celotno območje v bližini Zemljinih magnetnih polov.

Še skoraj deset let pozneje so znanstveniki poskušali razvozlati skrivnost, zakaj je do izginotja Sončevega vetra sploh prišlo. Ameriška znanstvenika Robert Leamon in Scott McIntosh sta tako predlagala, da je območje na Soncu, ki je sprva oddajalo hitri Sončev veter v smeri proti Zemlji, spremenilo svojo magnetno konfiguracijo tako, da slednji enostavno ni več mogel odtekati z naše zvezde. Dokončnega odgovora še nimamo, morda se bomo do njega prikopali kdaj v prihodnosti, ko bomo podoben dogodek opazovali s floto najnovejših in najbolj zmogljivih vesoljskih misij.

Literatura
1. Charles W. Smith, Dermott J. Mullan, Norman F. Ness, Ruth M. Skoug, and John Steinberg, “Day the Solar Wind Almost Disappeared: Magnetic Field Fluctuations and Wave Refraction”, AIP Conference Proceedings 679, 509-512 (2003) https://doi.org/10.1063/1.1618646
2. Smith, C. W., Mullan, D. J., Ness, N. F., Skoug, R. M., and Steinberg, J. (2001), Day the solar wind almost disappeared: Magnetic field fluctuations, wave refraction and dissipation, J. Geophys. Res., 106( A9), 18625– 18634, doi:10.1029/2001JA000022.
3. The Day the Solar Wind Disappeared, NASA, https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/1999/ast13dec99_1/
4. Robert J. Leamon and Scott W. McIntosh (2008), Could We Have Forecast “The Day the Solar Wind Died”?, The Astrophysical Journal, Volume 679, Number 2, L147
5. On The Day The Solar Wind Disappeared, Scientists Sample Particles Directly From The Sun, Views of the Soalr System, https://solarviews.com/eng/sunpr1.htm

Blog at WordPress.com.

Navzgor ↑

%d bloggers like this: