Ο ηλιακός άνεμος είναι φορτισμένα σωματίδια που αναχωρούν από την ανώτερη ατμόσφαιρα του ήλιου κινούμενα προς τη Γη και φυσικά προς το διάστημα και τους υπόλοιπους πλανήτες.
Αν και ο άνεμος είναι σταθερός, οι ιδιότητές του δεν είναι, τι προκαλεί αυτό το ρεύμα και πώς επηρεάζει τη Γη;
Το στέμμα, το εξωτερικό στρώμα του ήλιου, φθάνει σε θερμοκρασίες μέχρι 1.100.000 βαθμούς Κελσίου (2.000.000 βαθμούς Φαρενάιτ). Σε αυτό το επίπεδο, η βαρύτητα του ήλιου δεν μπορεί να κρατήσει τα γρήγορα κινούμενα σωματίδια και ρέουν μακριά από το άστρο.
Η δραστηριότητα του ήλιου μετατοπίζεται κατά τη διάρκεια του 11ετούς κύκλου του ήλιου. Ο αριθμό των ηλιακών κηλίδων, τα επίπεδα ακτινοβολίας και το υλικό που εκτινάξει αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Δηλαδή ο αριθμός τους αυξάνεται και ελαττώνεται περιοδικά κάθε 11 χρόνια.
Αυτές οι αλλαγές επηρεάζουν τις ιδιότητες του ηλιακού ανέμου, συμπεριλαμβανομένου του μαγνητικού πεδίου, την ταχύτητα, την θερμοκρασία και την πυκνότητα.
Ο άνεμος επίσης διαφέρει, ανάλογα από πιο σημείο του ήλιου προέρχεται, και πόσο γρήγορα το τμήμα αυτό περιστρέφεται. Η ταχύτητα του ηλιακού ανέμου είναι υψηλότερη πάνω στις στεφανιαίες τρύπες, φτάνοντας ταχύτητες μέχρι 800 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο.
Η θερμοκρασία και η πίεση πάνω στις τρύπες είναι χαμηλές και το μαγνητικό πεδίο είναι αδύναμο, έτσι ώστε οι γραμμές πεδίου να είναι ανοικτές στο Σύμπαν.
Αυτές οι τρύπες εμφανίζονται στους πόλους, και στα χαμηλά γεωγραφικά πλάτη, φτάνουν στο μέγιστο όταν η δραστηριότητα του ήλιο ελαχιστοποιείτε. Οι θερμοκρασίες σε γρήγορο άνεμο μπορούν να φτάσουν έως και 800.000 °C. Στις περιοχές γύρω από τον ισημερινό ο ηλιακός άνεμος ταξιδεύει πιο αργά, περίπου με 300 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. Οι θερμοκρασίες φτάνουν μέχρι 1.600.000 °C
Ο ήλιος και η ατμόσφαιρα του αποτελούνται από πλάσμα, ένα μίγμα από θετικά και αρνητικά φορτισμένα σωματίδια σε εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες. Καθώς το πλάσμα αφήνει τον ήλιο, μεταφερόμενο από τον ηλιακό άνεμο γίνεται περισσότερο αέριο.
Πώς ο Ηλιακός άνεμος επηρεάζει τη Γη;
Καθώς ο άνεμος ταξιδεύει από τον ήλιο, μεταφέρει φορτισμένα σωματίδια και μαγνητικά νέφη. Εκπεμπόμενα προς όλες τις κατευθύνσεις στο σύμπαν, ο ηλιακός άνεμος σφυροκοπά συνεχώς τον πλανήτη μας, με αρκετές επιπτώσεις.
Αν το υλικό που μεταφέρεται από τον ηλιακό άνεμο φτάσει στην επιφάνεια ενός πλανήτη, η ακτινοβολία του θα κάνει σοβαρή ζημιά σε κάθε μορφή ζωής που υπάρχει.
Το μαγνητικό πεδίο της Γης χρησιμεύει ως ασπίδα, ανακατευθύνει το υλικό γύρω από τον πλανήτη έτσι ώστε να ρέει μακριά. Μερικές φορές ο ήλιος εκτινάσσει μεγάλες ποσότητες πλάσματος γνωστές ως Στεμματικές Εκτοξεύσεις Μάζας (Coronal Mass Ejection) (CMEs) ή ηλιακές καταιγίδες. Οι πιο συχνές είναι κατά την περίοδο της μέγιστης δραστηριότητας του ηλιακού κύκλου, γνωστή ως ηλιακό μέγιστο. Οι Στεμματικές εκτοξεύσεις μάζας έχουν ισχυρότερες επιπτώσεις στη Γη από τον κοινό ηλιακό άνεμο.
Παρά τη σπουδαιότητά του φαινομένου, οι επιστήμονες δεν κατανοούν πλήρως τη δομή τους ούτε την προέλευση τους.
Όταν ο ηλιακός άνεμος μεταφέρει πλάσμα στο μαγνητικό πεδίο ενός πλανήτη, μπορεί να προκαλέσει συμπίεση του μαγνητικού πεδίου στην πίσω πλευρά του πλανήτη και επανασύνδεση των μαγνητικών γραμμών, μια διαδικασία γνωστή ως μαγνητική επανασύνδεση.
Τα φορτισμένα σωματίδια ρέουν στη συνέχεια προς τους μαγνητικούς πόλους του πλανήτη (Βόριο και Νότιο) προκαλώντας όμορφες εικόνες στην ανώτερη ατμόσφαιρα γνωστές ως Πολικό Σέλας.
Όλοι οι Πλανήτες προστατεύονται από τον Ηλιακό άνεμο;
Αν και μερικά ουράνια σώματα προστατεύονται από ένα μαγνητικό πεδίο, άλλα στερούνται της προστασίας τους. Το φεγγάρι ο δορυφόρος της Γης δεν έχει τίποτα να το προστατεύσει, έτσι παίρνει όλη την ακτινοβολία. Ο Ερμής, ο πλησιέστερος πλανήτης στη Γη, έχει μαγνητικό πεδίο που τον προστατεύει από τον κανονικό ηλιακό άνεμο. Αλλά δέχεται όλη την ένταση των πιο ισχυρών εκρήξεων όπως οι στεμματικές εκτοξεύσεις μάζας.
Όταν τα ρεύματα υψηλής και χαμηλής ταχύτητας αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, δημιουργούν πυκνές περιοχές γνωστές ως περιστρεφόμενες περιοχές αλληλεπίδρασης, που προκαλούν γεωμαγνητικές καταιγίδες όταν αλληλεπιδρούν με τη γήινη ατμόσφαιρα. Ο ηλιακός άνεμος και τα φορτισμένα σωματίδια, μπορούν να επηρεάσουν τους δορυφόρους, και τα συστήματα εντοπισμού θέσης. (Global Positioning Systems – GPS)
Ισχυρές εκρήξεις μπορούν να προκαλέσουν ζημιά στους δορυφόρους τα σήματα των GPS να χάσουν το στίγμα τους, και η απόκλιση τους να είναι κατά δεκάδες μέτρα.
Μια νέα αποστολή της NASA Ο Parker Solar Probe θα φέρει επανάσταση στην κατανόηση του ήλιου και των ηλιακόν ανέμων. Έχει ως στόχο να ταξιδέψει μέσα από την ατμόσφαιρα του ήλιου, πιο κοντά στην επιφάνεια του από οποιοδήποτε άλλο διαστημικό σκάφος.