Aurora borealis paprastai matomas tik šiaurėje, tačiau prieš dvi savaites naktinis dangus buvo užpildytas mirgančiomis rožinės ir žalios šviesos užuolaidomis, kurias buvo galima pamatyti iki pat JAV pietų. Žmonės Teksase ir Havajuose išlipo iš savo automobilių spoksoti ir fotografuoti.
Šio šviesos šou priežastis buvo ypatinga stiprus saulės vėjo smūgis– elektra įkrautos dalelės neįtikėtinu greičiu išsmigo iš saulės. Artėjant prie dabartinio Saulės ciklo piko, kas 11 metų vykstančių saulės audrų padaugėjimo periodo, laukia dar daugiau.
Tai vienas iš pavyzdžių, ką mokslininkai vadinakosminis oras“, kuriame nagrinėjama saulės ir Žemės sąveika. Ne visos kosminio oro pasekmės yra gražios, o kai kurios yra visiškai pavojingos. Tačiau už jo esanti fizika yra gana šauni. Pažiūrėkime!
Pučia vėjyje
Galite manyti, kad saulė yra puikus ugnies kamuolys, bet taip nėra. (Ugnis yra cheminė reakcija tarp deguonies ir anglies.) Iš tikrųjų saulė yra milžiniškas branduolių sintezės reaktorius. Šerdyje protonai suskaidomi esant dideliam slėgiui. Šie protonai sulimpa ir sukuria helio atomo branduolį, kuriame yra du protonai ir du neutronai. (Du iš protonų skyla į neutronus).
Bet palauk! Helio branduolio masė yra mažesnė nei keturių protonų, su kuriais mes pradėjome. Ta masė neprarandama – pagal garsiąją Einšteino lygtį ji paverčiama energija E = mc2kur E yra energija, m yra masė, ir c yra šviesos greitis. Paskutinis skaičius yra didžiulis – šviesa sklinda 300 000 kilometrų per sekundę greičiu, o jo didžiulis dydis yra kvadratas – tai reiškia, kad net ir nedidelis masės praradimas sukuria DAUG energijos. Štai kodėl saulė yra tokia karšta, o pagrindinė temperatūra yra 27 milijonai laipsnių pagal Farenheitą. Taip, tai gana karšta.
Esant tokiam dideliam karščiui, išorinėje saulės dalyje esančios dujos sudaro plazmą, kurioje elektronai yra atplėšiami nuo atomų, paliekant laisvus elektros krūvius (daugiausia elektronų ir protonų). Kai kurie iš jų juda pakankamai greitai, kad išvengtų saulės traukos. Šios išmestos dalelės yra tai, ką mes vadiname „saulės vėju“.
Galite pamatyti saulės vėjo poveikį, kai jis atsitrenkia į kometą. Kometos iš esmės yra didelės nešvarios sniego gniūžtės, kurios skrieja aplink saulę ilgomis elipsėmis. Kai žmogus artėja prie saulės, jos ledinis kūnas sublimuoja ir virsta dujomis. Dalis šių dujų įgyja pakankamai energijos, kad būtų jonizuojamos (elektronai išsilaisvina iš atomų), paliekant elektriškai įkrautas dujas. Tada, kai pakyla saulės vėjas, jis nustumia šias jonizuotas dujas, sukurdamas dešimčių milijonų mylių ilgio uodegą.
Įdomus faktas: galite pamanyti, kad uodega išsikiša už kometos kaip reaktyvinis bėgis, bet taip nėra! Jis tęsiasi nuo saulės, taigi iš esmės į šoną kometos judėjimo kryptimi.
Kodėl dabar?
Tačiau dėl ko saulės vėjas taip suaktyvėja kas 11 metų? Na, kaip ir Žemė, saulė turi magnetinį lauką, tačiau jis yra labai nestabilus. Kadangi saulė nėra kietas objektas, skirtingos jos dalys sukasi skirtingu greičiu. Dėl to jo magnetinis laukas pasisuka ir deformuojasi, o maždaug kas 11 metų jis iš tikrųjų apsiverčia ir pakeičia poliškumą. Paskutinį kartą tai nutiko 2013 m., o štai 2024 m.
Šios judančios magnetinio lauko linijos gali prasiskverbti pro paviršių, sukurdamos saulės dėmes ir nuostabius plazmos geizerius, vadinamus saulės blyksniais. Kodėl taip nutinka? Kai elektros krūviai sukasi, juos gali stumti ir traukti magnetinis laukas. Tai galite pamatyti patys su varine viela ir baterija. Jei pastatysite laidą šalia stacionaraus magneto ir sujungsite galus taip, kad tekėtų srovė, viela judės. Pasižiūrėk: