Sonnenwind ist ein kontinuierlicher Strom geladener, subatomarer Teilchen, die von der Sonne emittiert werden. Für Menschen ist der Fluss eine Art gemischter Segen. Die GPS-Signale, auf die wir jetzt angewiesen sind, können durch Sonnenwind gestört werden. Aber der Sonnenwind ist auch ein treibender Mechanismus hinter diesen atemberaubenden Nordlichtern – und ihren ebenso wunderschönen südlichen Gegenstücken.
Die Erde ist nicht der einzige Ort, der von den strömenden Partikeln betroffen ist. Neu gesammelte Daten deuten darauf hin, dass der Sonnenwind das ikonische Gesicht des Mondes sichtbar verändert haben könnte. Außerdem hilft es, eine kosmische Blase zu bilden , die unsere gesamte planetarische Nachbarschaft umhüllt.
Plasma-Extravaganz
Wasserstoff und Helium sind die beiden Hauptbestandteile des Sonnenwinds . Es ist kein Zufall, dass diese beiden Elemente auch etwa 98 Prozent der chemischen Zusammensetzung der Sonne ausmachen. Die extrem hohen Temperaturen, die mit diesem Stern verbunden sind, zersetzen große Mengen von Wasserstoff- und Heliumatomen sowie von anderen verschiedenen Elementen wie Sauerstoff.
Angetrieben von der intensiven Hitze beginnen Elektronen, von den Atomkernen wegzudriften, die sie einst umkreisten. Dadurch entsteht ein Plasma, eine Materiephase, die eine Mischung aus frei beweglichen Elektronen und den von ihnen hinterlassenen Kernen enthält. Beide tragen Ladungen: Die wandernden Elektronen sind negativ geladen, während die verlassenen Kerne positive Ladungen haben.
Der Sonnenwind besteht aus Plasma – ebenso wie die Korona . Die Korona, eine schwache Schicht der Sonnenatmosphäre, beginnt etwa 2.100 Kilometer über der Sonnenoberfläche und ragt weit in den Weltraum hinein. Selbst für Solarstandards ist es glühend heiß. Die Temperaturen innerhalb der Korona können weit über 1,1 Millionen Grad Celsius liegen, wodurch diese Schicht Hunderte Male heißer wird als die eigentliche Sonnenoberfläche darunter.
Etwa 20 Millionen Meilen (32 Millionen Kilometer) von dieser Oberfläche entfernt gehen Teile der Korona in Sonnenwind über. Hier schwächt das Magnetfeld der Sonne seinen Einfluss auf die sich schnell bewegenden subatomaren Teilchen, aus denen die Korona besteht.
Als Folge beginnen die Partikel ihr Verhalten zu ändern. Innerhalb der Korona bewegen sich Elektronen und Kerne in einer ziemlich geordneten Weise. Aber diejenigen, die diese Übergangsstelle passieren, verhalten sich danach unberechenbarer, wie die Aufregung in einem Wintersturm. Nach dem Abwurf der Korona fliegen die Teilchen als Sonnenwind in den Weltraum.
Ausgangspunkte
Einzelne Sonnenwindströme breiten sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aus . Die Langsamen legen ungefähr 186 bis 310 Meilen (300 bis 500 Kilometer) pro Sekunde zurück. Ihre schnelleren Gegenstücke stellen diese Zahlen in den Schatten und fliegen mit 373 bis 497 Meilen (600 bis 800 Kilometer) pro Sekunde vorbei.
Die schnellsten Winde sausen aus koronalen Löchern , vorübergehenden Flecken aus kühlem Plasma geringer Dichte, die in der Korona erscheinen. Diese dienen als große Austrittsöffnungen für Sonnenwindpartikel, da offene Magnetfeldlinien durch die Löcher verlaufen.
Grundsätzlich sind die offenen Linien Autobahnen, die geladene Teilchen aus der Korona und in den dahinter liegenden Himmel schießen. (Verwechseln Sie sie nicht mit geschlossenen Magnetfeldlinien , Schleifenkanälen, entlang derer Plasma aus der Sonnenoberfläche ausbricht und dann direkt wieder in sie eintaucht.)
Weniger ist darüber bekannt, wie sich die langsamen Winde bilden. Ihr Ursprungsort scheint jedoch zu jedem Zeitpunkt von der Sonnenfleckenpopulation beeinflusst zu sein. Wenn diese Dinge knapp sind, beobachten Astronomen langsame Winde, die aus der Äquatorregion der Sonne kommen, und schnelle, die von den Polen aus streifen. Aber wenn Sonnenflecken häufiger werden, erscheinen die beiden Arten von Sonnenwinden auf dem leuchtenden Sphäroid näher beieinander.
Willkommen in der Heliosphäre
Egal wie schnell sich ein Sonnenwindstoß bewegt, wenn er der Korona „Lebewohl“ sagt, er wird schließlich langsamer. Sonnenwinde verlassen die Sonne in alle Richtungen. Auf diese Weise erhalten sie eine Raumkapsel, die die Sonne, den Mond und jeden anderen Körper in unserem Sonnensystem beherbergt. Wissenschaftler nennen sie die Heliosphäre .
Die scheinbar leeren Räume zwischen den Sternen in unserer Galaxie sind tatsächlich voll mit interstellarem Medium (ISM), einem Cocktail aus Wasserstoff, Helium und erstaunlich kleinen Staubpartikeln. Im Wesentlichen ist die Heliosphäre ein riesiger Hohlraum , der von diesem Zeug umgeben ist.
Ähnlich wie eine übergroße Zwiebel ist die Heliosphäre ein geschichtetes Konstrukt. Der Terminationsschock ist eine Pufferzone weit hinter Pluto und dem Kuipergürtel , wo der Sonnenwind schnell an Geschwindigkeit abnimmt. Hinter diesem Punkt liegt die äußere Grenze der Heliosphäre, ein Ort, an dem das interstellare Medium und die Sonnenwinde in Bezug auf die Stärke gleichmäßig aufeinander abgestimmt sind.
Polarlichter, Satelliten und Mondgeologie
Näher an der Heimat sind die Partikel in Sonnenwinden für die Aurora Borealis ("Nordlichter") und Aurora Australis ("Südlichter") verantwortlich. Die Erde hat ein Magnetfeld, dessen Doppelpole sich über den arktischen und antarktischen Regionen befinden. Wenn der Sonnenwind dieses Feld berührt, werden seine geladenen Teilchen in Richtung dieser beiden Bereiche geschoben. Atome in unserer Atmosphäre werden energetisiert, nachdem sie mit den Winden in Kontakt gekommen sind. Diese Energie löst faszinierende Lichtshows aus .
Während andere Planeten – wie Venus und Saturn – ebenfalls Polarlichter beobachten, tut dies der Erdmond nicht. Und doch könnten Sonnenwinde die Existenz von „ Mondwirbeln “ erklären, Teilen unseres Mondes, die tendenziell einen dunkleren oder helleren Teint haben als der umgebende Rasen.
Ihr Ursprung ist ein Rätsel, aber Beweise, die von einer laufenden NASA-Weltraummission gesammelt wurden, deuten darauf hin, dass die verfärbten Flecken – in Wirklichkeit – riesige Sonnenbrandflecken sind. Teile der Mondoberfläche werden durch kleine, isolierte Magnetfelder vom Sonnenwind abgeschirmt. Aber auch andere Bereiche sind exponiert. Wenn die Winde auf diese Stellen treffen, könnten sie also theoretisch chemische Reaktionen auslösen , die die Farbtöne bestimmter Felsen verändern.
Auch künstliche Geräte sind anfällig für das reisende Plasma. Es ist bekannt, dass die elektrischen Komponenten auf künstlichen Satelliten versagen , nachdem sie von geladenen, subatomaren Teilchen solaren Ursprungs bombardiert wurden.
JETZT IST DAS INTERESSANT
Aufgrund des Sonnenwinds wirft die Sonne jede Sekunde 1,65 Millionen Tonnen (1,5 Millionen Tonnen) ihrer eigenen Protonen ab !
Ursprünglich veröffentlicht: 29. März 2019
