태양풍이란?

태양풍

이것은 활 충격과 함께 지구의 지구 자기장에 대한 예술가의 개념입니다. 지구는 보라색 선으로 표시된 자기장으로 둘러싸인 이미지 중앙에 있습니다. 보우 쇼크는 오른쪽의 파란색 초승달입니다. 금으로 표시된 태양풍의 많은 에너지 입자는 지구의 자기 '방패'에 의해 편향됩니다. (이미지 제공: Walt Feimer(HTSI)/NASA/Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)



태양풍은 태양의 플라즈마와 입자를 우주로 흘려 보냅니다. 바람은 일정하지만 속성은 그렇지 않습니다. 이 흐름의 원인은 무엇이며 지구에 어떤 영향을 미칩니까?



바람이 부는 별

NS 왕관 태양의 외층은 화씨 200만 도(섭씨 110만 도)의 온도에 도달합니다. 이 수준에서 태양의 중력은 빠르게 움직이는 입자를 붙잡을 수 없으며 별에서 멀어집니다.

태양의 활동은 11년 주기 동안 변하며, 시간이 지남에 따라 흑점 수, 복사 수준 및 방출된 물질이 변합니다. 이러한 변화는 자기장, 속도, 온도 및 밀도를 포함한 태양풍의 특성에 영향을 미칩니다. 바람에 따라 달라집니다. 태양의 어디에 그 부분이 얼마나 빨리 회전하는지에 대한 정보입니다.



태양풍의 속도는 코로나 구멍보다 더 빠르며 초당 최대 500마일(800km)의 속도에 도달합니다. 온도와 밀도 관상 구멍 낮고 자기장이 약하기 때문에 자기장 라인은 공간에 열려 있습니다. 이 구멍은 극지방과 저위도에서 발생하며 태양 활동이 최소일 때 최대에 도달합니다. 빠른 바람의 온도는 최대 100만 F(800,000C)에 도달할 수 있습니다.

에서 코로나 스트리머 벨트 적도 주변에서 태양풍은 초당 약 200마일(300km)의 속도로 더 천천히 이동합니다. 느린 바람의 온도는 최대 290만 F(160만 C)에 이릅니다.

태양과 그 대기는 극도로 높은 온도에서 양전하와 음전하를 띤 입자가 혼합된 플라즈마로 구성되어 있습니다. 그러나 물질이 태양풍에 의해 운반되어 태양을 떠날 때, 그것은 더 가스와 같이 됩니다.



콜로라도 볼더에 있는 사우스웨스트 연구소(SwRI)의 태양 물리학자인 크레이그 드포레스트(Craig DeForest)는 '태양에서 멀어질수록 자기장의 세기가 물질의 압력보다 더 빨리 떨어진다'고 말했다. 성명 . '결국, 물질은 자기적으로 구조화된 플라즈마보다는 기체처럼 작용하기 시작합니다.'

지구에 영향을 미치다

바람이 태양에서 멀어지면서 하전 입자 및 자기 구름 . 모든 방향으로 방출되는 태양풍의 일부는 흥미로운 효과를 내면서 지속적으로 지구를 강타하고 있습니다.

태양풍에 의해 운반되는 물질이 행성의 표면에 도달하면 그 복사선은 존재할 수 있는 모든 생명체에 심각한 피해를 줄 것입니다. 지구의 자기장은 보호막 역할을 하여 행성 주변의 물질을 방향을 바꾸어 행성 너머로 흐르도록 합니다. 바람의 힘은 자기장을 뻗어 태양 쪽에서 안쪽으로 밀리고 밤 쪽에서 뻗어 나옵니다.



때때로 태양은 코로나 질량 방출(CME) 또는 태양 폭풍으로 알려진 대규모 플라즈마 폭발을 뿜어냅니다. 태양 극대기로 알려진 주기의 활성 기간 동안 더 일반적으로 CME는 표준 태양풍보다 더 강한 영향을 미칩니다. [ 사진: 태양 플레어 및 태양 폭풍의 놀라운 사진 ]

NASA는 웹사이트에서 '태양 방출은 태양-지구 연결의 가장 강력한 동인'이라고 밝혔습니다. 태양 지상파 관계 천문대(STEREO) . '그 중요성에도 불구하고 과학자들은 CME의 기원과 진화, 행성간 공간에서의 구조나 범위를 완전히 이해하지 못하고 있습니다.' STEREO 미션은 그것을 바꾸기를 희망합니다.

태양풍이 CME 및 기타 강력한 방사선 폭발을 행성의 자기장으로 운반할 때 뒷면의 자기장이 함께 눌려 자기 재결합으로 알려진 과정을 유발할 수 있습니다. 그런 다음 하전 입자는 행성의 자극으로 다시 흘러 상층 대기에서 북극광으로 알려진 아름다운 디스플레이를 만듭니다. [ 사진: 2012년의 놀라운 오로라 ]

일부 신체는 자기장으로 보호되지만 다른 신체는 보호되지 않습니다. 지구의 달은 그것을 보호할 것이 아무것도 없으므로 전면적으로 나서야 합니다. 가장 가까운 행성인 수성은 일반적인 표준 바람으로부터 자신을 보호하는 자기장을 가지고 있지만 CME와 같은 더 강력한 분출의 모든 힘을 필요로 합니다.

고속 및 저속 흐름이 서로 상호 작용할 때 지구 대기와 상호 작용할 때 지자기 폭풍을 일으키는 CIR(동시 회전 상호 작용 영역)으로 알려진 밀집 영역이 생성됩니다.

태양풍과 태양풍이 운반하는 하전 입자는 지구의 위성과 글로벌 포지셔닝 시스템 (GPS). 강력한 폭발은 인공위성을 손상시키거나 GPS 신호를 수십 미터 떨어뜨릴 수 있습니다.

태양풍은 태양계의 모든 행성을 뒤흔듭니다. NASA의 New Horizons 임무는 천왕성과 명왕성 사이를 여행하면서 계속해서 그것을 탐지했습니다.

텍사스 샌안토니오에 있는 SwRI의 우주 과학자인 헤더 엘리엇은 '태양풍이 나갈 때 속도와 밀도가 함께 평균화된다'고 말했다. 성명 . '그러나 바람은 이동하면서 여전히 압축에 의해 가열되고 있기 때문에 외부 태양계에서도 온도에서 태양의 자전 패턴의 증거를 볼 수 있습니다.

태양풍을 연구하다

우리는 1950년대부터 태양풍에 대해 알고 있었지만 지구와 우주 비행사에 대한 광범위한 영향에도 불구하고 과학자들은 여전히 ​​태양풍이 어떻게 진화하는지 모릅니다. 지난 수십 년 동안 여러 임무에서 이 미스터리를 설명하려고 했습니다.

1990년 10월 6일 출시, NASA의 율리시스 미션 다양한 위도에서 태양을 연구했습니다. 그것은 12년이 넘는 기간 동안 태양풍의 다양한 특성을 측정했습니다.

NS 고급 컴포지션 탐색기(ACE) 위성 라그랑주 점으로 알려진 지구와 태양 사이의 특별한 점 중 하나에서 궤도를 돌고 있습니다. 이 지역에서는 태양과 행성의 중력이 동등하게 당겨 위성을 안정적인 궤도에 유지합니다. 1997년에 출시된 ACE는 태양풍을 측정하고 입자의 일정한 흐름을 실시간으로 측정합니다.

NASA의 쌍둥이 우주선 STEREO-A와 STEREO-B는 태양풍이 어떻게 탄생하는지 알아보기 위해 태양의 가장자리를 연구합니다. 2006년 10월 출시된 STEREO는 '태양-지구 시스템의 독특하고 혁신적인 관점'을 제공하여, NASA에 따르면 .

새로운 임무는 태양과 태양풍에 빛을 비추기를 희망합니다. NASA의 Parker 솔라 프로브 2018년 여름 출시 예정인 '태양을 만지다'를 목표로 하고 있다. 몇 년 동안 별을 밀접하게 공전한 후 탐사선은 영상과 측정을 결합하여 코로나에 대한 이해를 혁신하고 태양풍의 기원과 진화에 대한 이해를 높이는 방법을 사용하여 처음으로 코로나에 잠길 것입니다.

존스 홉킨스 대학 응용 물리학 연구소의 Parker Solar Probe Project 과학자인 Nicola Fox는 'Parker Solar Probe는 우리가 60년 이상 동안 의아해했던 태양 물리학에 대한 질문에 답할 것'이라고 말했습니다. 성명 . '그것은 태양의 코로나가 표면보다 훨씬 뜨거운 이유를 찾는 것을 포함하여 우리 별에 대한 많은 가장 큰 미스터리를 해결할 기술적 돌파구를 탑재한 우주선입니다.'

추가 리소스

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