رياح شمسية

بلازما الرياح الشمسية تلاقي حافة الغلاف الشمسي

الرياح الشمسية هي دفق من الجزيئات المشحونة - فيزياء- تكون خارجة من طبقة جوالشمس العليا. انسياب مستمر للغازات من الشمس وتنشأ أساسًا من تمدد الغازات في إكليل الشمس (هالة الشمس) ـ أيّ الغلاف الجوي الخارجي للشمس. وتتسبب حرارة الإكليل التي تصل إلى متوسط قدره 2,200,000°م في تسخين الغازات وتمدّدها. وتصطدم ذرات الغاز أثناء تسخينها. وتفقد الذرات أثناء الاصطدام شحناتها الكهربائية السالبة، وتُصبِح جُسَيمَات مشحونة بالكهرباء. وتُشكِّل هذه الجسيمات المسماة بالأيونات، الجزء الأكبر من الرياح الشمسية.

وسرعة الرياح الشمسية 500 كم في الثانية تقريبًا، وكثافتها خمسة أيونات لكل سنتيمتر مكعب. وهي المسؤولة عن مجموعة من الظواهر في النظام الشمسي. وعلى سبيل المثال، فإن المجال المغنطيسي (الغلاف المغنطيسي) وهومنطقة قُوَى مغنطيسية قوية تحيط بالأرض، قد وقع له نوع من الضغط، ويتخذ شكل قطرة الدمعة بسبب هبوب الرياح الشمسية إلى ما وراء الكرة الأرضية. ويمنع المجال المغنطيسي جُسيْمات الرياح الشمسية من الوصول إلى سطح الأرض. وعند هبوب الرياح الشمسية تجاه أيّ من المذنبات، يُنتِج ذيلاً من الأيونات، وهونوع من أنواع الذيول الكثيرة للمذنبات. وتكون الذيول الأيونية طويلة ومستقيمة وتحتوي على مواد متأينة جرفتها الرياح الشمسية خارج المذنب.

وفي عام 1959م، أثبتت سفينة الفضاء السوفييتية لونا-2، وجود الرياح الشمسية، وقامت بإجراء قياس لخواصها لأول مرة. وقام رواد الفضاء الأمريكيون في رحلات أبولو11 وأبولو12 بوضع حواجز معدنية ضخمة تُسَمَّى الرقائق المعدنية على سطح القمر لتجميع جُسَيْمَات الرياح الشمسية. وبما إنه ليس للقمر مجال مغنطيسي فإن الجسيمات تصل إلى سطحه. وقد أعاد رواد الفضاء هذه الحواجز المعدنية إلى الأرض لتحليلها. وقامت البعثة الفضائية المسؤولة عن اكتشاف وتتبع جسيمات المجال المغنطيسي النشط في عام 1984م بإنتاج مُذَنَّب صناعي كجزء من الكثير من التجارب التي أُعِدَّت لدراسة الرياح الشمسية والمجال المغنطيسي. وقد تمت الرحلة تحت إشراف بريطانيا والولايات المتّحدة وألمانيا.

أثبتت دراسة النجوم ـ عدا الشمس ـ حتى الغازات تنساب منها أيضًا. ونتيجة لذلك، يعتقد الفلكيون حتى الكثير من النجوم تَهُبُّ منها الرياح المسماة بالرياح النَجمِية، والتي تُماثِل الرياح الشمسية.

التأثير على المجموعة الشمسية

هناك ظواهر عديدة مرتبطة بالرياح الشمسية، مثل التي تتدفق أمام غلاف الأرض المغناطيسي، وتتفاعل مع الحقل الجيومغناطيسي فتعمل كمولد كوني ينتج ملايين الأمبيرات من التيار الكهربائي. بعض هذا التيار الكهربائي يصب في الغلاف الجوي العلوي للأرض الذي يضيئ مثل إنبوب نيون لخلق توهج في الشفق القطبي. ومثل العواصف المغناطيسية الأرضية التي بإمكانها ضرب شبكات الكهرباء، والذيل البلازمي للمذنبات المبتعدة عن الشمس. فمعلوم حتى الشمس هونجم متغير، وله انبعاثات من الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية والجزيئات البلازمية والحقول المغناطيسية. والأشعة الكبيرة المرسلة تحدث تأثيرا كهرومغناطيسيا في الفضاء داخل نطاق تأثير الشمس، وتدعى المجال الشمسي Heliosphere والتي تتضمن الرياح الشمسية وكل غلاف النظام الشمسي المغناطيسي. ويعتبر دراسة الطقس الفضائي هودراسة لكيفية ومدى تأثير بيئة الفضاء على رواد الفضاء وعمليات الاقمار الصناعية وأنظمة الإتصالات وشبكات الكهرباء الأرضية، على المدى البعيد، والطقس الفضائي يمكن حتى يساهم في تغيير مناخ الأرض بصفة أولية من خلال التغير البطئ في الإشعاع الشمسي.

كانت النماذج المبكره من الرياح الشمسيه المستخدمة في المقام الأول كطاقة حرارية لتسريع المواد، وخلال الستينات من القرن الماضي ظهر جليا حتى التسارع الحراري ليس وحده الذي يعطي السرعة العالية للرياح الشمسية. فيتطلب هنا وجود آلية تسارع إضافية ولكن غير معلومة، ويحتمل حتىقد يكون لها صلة بالمجال المغناطيسي الموجود بالغلاف الجوي الشمسي.

انظر أيضاً

Electric sail
Geosphere
Heliosphere
Helium Focusing Cone
Interplanetary Magnetic Field
Interplanetary medium
Ionosphere
Magnetic sail
Magnetopause
Magnetosphere
Parker spiral
Plasmasphere
Shock wave
Solar sail
Stellar wind

المصادر

^ Magnetic sails are propelled almost entirely due to the force of the solar wind. Solar sails are propelled almost entirely due to the force of the sun's EM radiation, not the solar wind.