Sluneční vítr - úklidová četa Slunečního systému

Každou vteřinou ztrácí Slunce díky tzv. "slunečnímu větru" milión tun částic. Zdá se, že je to hodně. Vzhledem ke stáří,  jakého se Slunce dožije, ale vyzáří během svého života slunečním větrem jen 1/100 000 své hmoty.

Slunce posílá rychlostí až 3 milióny kilometrů za hodinu do svého okolí vysoce energetickou plasmu. Skládá se z elektronů,  protonů a heliových jader, „horkých“ až milión stupňů. Z oblastí kolem pólů Slunce pochází tzv. „rychlý“ sluneční vítr (900 km/s), z ostatních oblastí tzv. „pomalý“ vítr, s rychlostí kolem 400 km/s.

Heliosféra

Proud těchto částic v minulosti postupně vyčistil sluneční systém od původní mezihvězdné hmoty. Dnes se v systému nachází (kromě větších těles, která vznikla v dávných dobách) už jen hmota, vyvržená Sluncem. Naše centrální hvězda tak kolem sebe vytvořila víceméně prázdnou bublinu, které říkáme heliosféra a která sahá do vzdálenosti 100 – 150 astronomických jednotek.

AU - Astronomická jednotka

Vzhledem k obrovským rozměrům Slunečního systému se vzdálenosti často neudávají v kilometrech, ale v jednotkách, které jsou daleko vyšší. Často se používá tzv. Astronomická jednotka (AU). Je to vzdálenost mezi Sluncem a Zemí, zhruba – 150 000 000 km. Pokud je těleso vzdáleno 100 AU, je tedy od Slunce 100x vzdálenější, než Země.

Terminační vlna

Na hranici Sluneční soustavy naráží sluneční vítr na mezihvězdnou hmotu. Tím se rychle letící částice brzdí – z původních zhruba 350 km/s na 130 km/s. Jejich energie přispívá k nahřívání částic, na které vítr narazil i k jejich urychlení. Této oblasti vědci říkají "terminační vlna".

Terminační vlna není stabilním předělem. Je dynamická a podobá se spíše příboji. Sondy Voyager, které se dostaly až na kraj Sluneční soustavy, objevily terminační vlnu ve vzdálenosti 94 a 84 AU. Jedna ze sond (Voyager 2) dokonce prošla terminační vlnou během svého letu hned několikrát.

Heliosheath

Další vrstvě, která se nachází na samé hranici Slunečního systému, se anglicky říká heliosheath. Pozorujeme v ní nárůst teploty a hustoty hmoty. Částice slunečního větru se mísí s mezihvězdnou hmotou, která sem částečně proniká z vnějšku Slunečního systému. Tvoří turbulence a víry. Tato vrstva není symetrická. Ve směru pohybu Slunce prostorem je silná zhruba 10 AU, v opačném směru až 100 AU. Vytváří se zde efekt ne nepodobný ohonu komet, které se dostaly blízko ke Slunci.

Heliopauza

Za samotnou hranici Slunečního systému se dá považovat tzv. heliopauza. Částice, vyvržené Sluncem se tu mísí s mezihvězdnou hmotou. Nepozorujeme zde už žádné další cílené proudy slunečního větru.

Sluneční vítr a jeho vliv na Zemi

Jedna ze součástí slunečního větru, který naráží na povrch Měsíce, se podílí na vzniku tamní vody.  Z měsíčního prachu (regolitu) a protonů, vyslaných Sluncem se tvoří předstupně a poté i molekuly H2O. Výrony hmoty,  tzv. sluneční protuberance pro změnu povrch Měsíce „frézují“. Jejich působením ztrácí náš Měsíc až 100 tun hmoty za den. Oba jevy umožňuje stejný jev – Měsíc nemá podobnou ochranu proti slunečnímu větru, jakou vlastní Země. Bez ní by byl život na Zemi jistě jen krátkou epizodou.

Povrch Země chrání před slunečním větrem její magnetické pole. Zachytává částice záření a odklání je, nebo je koncentruje v tzv. Van-Allenových pásech. Sluneční protuberance, které vysílají do okolí Slunce proudy ionizované hmoty, mohou pozemské magnetické pole sice „ohnout“, ale neumí ho zničit. Na Slunci přilehlé straně se formuje „příbojová vlna“, na odlehlé straně se magnetické pole formuje do protáhlého tvaru. (viz obrázek dole).

Polární záře

Intenzita slunečního větru je závislá na sluneční aktivitě, konkrétně na stavu magnetického pole Slunce.

Na Slunci vznikají díky kolísání magnetického pole tzv. sluneční skvrny. Tyto skvrny pak přispívají k tvorbě výronů hmoty – protuberancí. Mrak částic slunečního větru tvořený protony, elektrony a alfa částicemi se pohybuje sluneční soustavou, dokud se na své cestě nesetká s magnetickým polem Země. To ho z větší části odkloní dál do vesmíru, ale část ho zachytí a stáčí po spirálách směrem k magnetickým pólům Země. Tam sluneční vítr interaguje s atmosférou a tvoří světelný úkaz, kterému říkáme lidově polární záře.

Vliv slunečního větru na komety

Sluneční vítr se podílí také na jednom z nejkrásnějších jevů, jaké pozorujeme na noční obloze. Čas od času navštíví vnitřní Sluneční soustavu a tím i naši Zemi, vzácná návštěva z poměrně chladných vnějších oblastí. Objekt,  který se přiblíží Slunci blíže, než je dráha Jupitera, začne díky slunečnímu záření ztrácet svou hmotu. Kondenzovaná voda nebo plyn se začnou vypařovat a spolu s uvolněným prachem vytváří dlouhý kometární ohon.

Nemíří, jak by se mohlo možná zdát, proti směru pohybu komety. Právě díky slunečnímu větru míří kometární ohon vždy směrem  od Slunce a následuje tím směr, kterým se ubírá sluneční vítr. Tento jev je dobře viditelný také proto, že podobný kometární ohon může být až několik miliónů kilometrů dlouhý.

Zdroj: http://www.weltderphysik.de/, různé, Wikipeida, různé, www.astronomielde, různé, http://www.welt.de/wissenschaft/weltraum/article109823157/Sonnenwind-erzeugt-Wasser-auf-unserem-Mond.html, http://www.weltderphysik.de/gebiet/planeten/erde/sonnenwind/