태양풍이란?

Send

이것은 활 충격과 함께 지구의 지구 자기장에 대한 예술가의 개념입니다. 지구는 이미지의 중앙에 있으며 자기장으로 둘러싸여 있으며 자주색 선으로 표시됩니다. 활 충격은 오른쪽의 파란색 초승달입니다. 금으로 표시되는 태양풍의 많은 에너지 입자는 지구의 자기 "방패"에 의해 편향됩니다.

(이미지 : © Walt Feimer (HTSI) / NASA / Goddard Space Flight Center 개념적 이미지 연구소)

태양풍은 플라즈마와 입자를 태양에서 우주로 흘려 보냅니다. 바람은 일정하지만 그 속성은 일정하지 않습니다. 이 흐름의 원인은 무엇이며 지구에 어떤 영향을 미칩니 까?

바람이 스타

태양의 외층 인 코로나는 최대 화씨 200 만도 (섭씨 110 만도)의 온도에 도달합니다. 이 수준에서 태양의 중력은 빠르게 움직이는 입자를 붙잡을 수 없으며 별에서 멀어집니다.

태양의 활동은 11 년주기 동안 태양 반점 수, 방사선 수준 및 방출 된 물질이 시간이 지남에 따라 변함에 따라 변화합니다. 이러한 변경은 자기장, 속도, 온도 및 밀도를 포함하여 태양풍의 특성에 영향을줍니다. 바람은 또한 태양의 위치와 해당 부분이 얼마나 빨리 회전하는지에 따라 다릅니다.

태양풍의 속도는 관상 홀보다 높으며 초당 최대 500 마일 (800km)의 속도에 도달합니다. 관상 홀의 온도와 밀도는 낮고 자기장은 약하므로 필드 라인은 공간에 개방되어 있습니다. 이 구멍은 극점과 낮은 위도에서 발생하며 태양 활동이 최소 일 때 최대 점에 도달합니다. 빠른 바람의 온도는 최대 100 만 F (800,000 C)에이를 수 있습니다.

적도 주위의 관상 스 트리머 벨트에서 태양풍은 초당 약 300km (200 마일)로 더 천천히 이동합니다. 느린 바람의 온도는 290 만 F (160 만 C)에 이릅니다.

태양과 대기는 매우 높은 온도에서 양과 음으로 하전 된 입자의 혼합 인 플라즈마로 구성됩니다. 그러나 물질이 태양을 떠날 때 태양풍으로 운반되면 가스와 같이됩니다.

콜로라도 주 볼더에있는 사우스 웨스트 리서치 인스티튜트 (SwRI)의 태양 물리학 자 크레이그 드 포레스트 (Craig DeForest)는“태양으로부터 멀어 질수록 자기장 강도는 물질의 압력보다 빠르게 떨어진다. "결국, 물질은 가스처럼 작용하기 시작하고 자기 적으로 구조화 된 플라즈마처럼 행동하기 시작합니다."

지구에 영향을 미치는

바람이 태양을 통과 할 때, 하전 입자와 자구를 운반합니다. 모든 방향으로 방출되는 일부 태양풍은 흥미로운 효과와 함께 지속적으로 지구를 불고 있습니다.

태양풍에 의해 운반 된 물질이 행성의 표면에 도달하면, 그 복사는 존재하는 생명에 심각한 손상을 줄 것입니다. 지구의 자기장은 지구 주위의 물질을 방향을 바꾸어 지구 너머로 흐르도록 보호막 역할을합니다. 바람의 힘은 자기장을 뻗어 태양 쪽에서 안쪽으로 펴지고 밤 쪽에서 펴집니다.

때때로 태양은 코로나 질량 방출 (CME) 또는 태양 폭풍으로 알려진 대량의 플라즈마 파열을 내뿜습니다. 태양 최대 값으로 알려진주기의 활성 기간 동안 더 일반적으로 사용되는 CME는 표준 태양풍보다 더 강한 영향을 미칩니다. [사진 : 놀라운 태양 플레어 및 태양 폭풍 사진]

NASA는 웹 사이트에서 태양계 지구 관계 관측소 (STEREO) 웹 사이트에서 "태양 방출은 태양-지구 연결의 가장 강력한 동인"이라고 말했다. "그들의 중요성에도 불구하고, 과학자들은 CME의 기원과 진화, 또는 행성 간 공간에서의 구조 나 범위를 완전히 이해하지 못한다." STEREO의 미션은 그 변화를 희망합니다.

태양풍이 CME와 다른 강력한 복사 파를 행성의 자기장으로 운반 할 때, 뒷면의 자기장이 함께 눌러져 자기 재 연결이라고 알려진 프로세스가 될 수 있습니다. 충전 된 입자는 행성의 자극을 향해 다시 흐르며, 대기의 오로라와 같은 아름다운 디스플레이를 일으 킵니다. [사진 : 2012 년 놀라운 오로라]

일부 신체는 자기장에 의해 보호되지만 다른 신체는 보호 기능이 없습니다. 지구의 달은 그것을 보호 할 것이 없기 때문에 완전히 무너집니다. 가장 가까운 행성 인 수성은 자기장을 가지고있어 표준 표준 바람으로부터 그것을 보호하지만 CME와 같은보다 강력한 폭발의 힘을 충분히 발휘합니다.

고속 및 저속 스트림이 서로 상호 작용할 때 지구 대기와 상호 작용할 때 지자기 폭풍을 유발하는 공동 회전 상호 작용 영역 (CIR)으로 알려진 조밀 한 영역을 만듭니다.

태양풍과 그것이 운반하는 하전 입자는 지구 위성과 GPS (Global Positioning Systems)에 영향을 줄 수 있습니다. 강력한 버스트는 위성을 손상 시키거나 GPS 신호를 수십 미터 정도 끌 수 있습니다.

태양풍은 태양계의 모든 행성을 쇄도합니다. NASA의 New Horizons 미션은 천왕성과 명왕성 사이를 여행하면서이를 감지했습니다.

텍사스 샌 안토니오의 SwRI 우주 과학자 인 Heather Elliott는 성명에서“태양풍이 움직일 때 속도와 밀도는 평균적으로 합쳐진다”고 말했다. "그러나 바람은 바람에 따라 압축에 의해 여전히 가열되고 있기 때문에 외부 태양계의 온도에서도 태양의 회전 패턴에 대한 증거를 볼 수 있습니다.

태양풍 공부

우리는 1950 년대 이후 태양풍에 대해 알고 있었지만 지구와 우주 비행사에 대한 광범위한 영향에도 불구하고 과학자들은 여전히 그것이 어떻게 진화하는지 모릅니다. 지난 수십 년 동안 여러 미션에서이 미스터리를 설명하려고했습니다.

NASA의 Ulysses 임무는 1990 년 10 월 6 일에 시작되어 다양한 위도에서 태양을 연구했습니다. 12 년이 넘는 기간 동안 태양풍의 다양한 특성을 측정했습니다.

ACE (Advanced Composition Explorer) 위성은 지구와 태양 사이의 특수 지점 중 하나 인 Lagrange 지점에서 궤도를 선회합니다. 이 지역에서는 태양과 행성의 중력이 똑같이 당겨 위성이 안정된 궤도에있게됩니다. 1997 년에 시작된 ACE는 태양풍을 측정하고 입자의 일정한 흐름을 실시간으로 측정합니다.

NASA의 쌍둥이 우주선 STEREO-A와 STEREO-B는 태양의 가장자리를 연구하여 태양풍이 어떻게 태어나는지 확인합니다. NASA에 따르면 2006 년 10 월에 출시 된 STEREO는 "태양 지구 시스템에 대한 독특하고 혁신적인 시각"을 제공했습니다.

새로운 임무는 태양과 태양풍에 빛을 비추기를 희망합니다. 2018 년 여름에 출시 될 NASA의 Parker Solar Probe는 "태양을 만질 것"을 목표로합니다. 몇 년 동안 항성 주위를 공전 한 후, 탐침은 코로나에 대한 이해를 혁신하고 태양풍의 기원과 진화에 대한 이해를 높이기 위해 이미징과 측정의 조합을 사용하여 코로나에 처음으로 담 그게됩니다.

존스 홉킨스 대학 응용 물리 연구소의 파커 솔라 프로브 프로젝트 과학자 인 니콜라 폭스 (Nicola Fox)는“Parker Solar Probe는 60 년 이상 우리가해온 태양 물리학에 대한 질문에 답할 것”이라고 말했다. "그것은 태양의 코로나가 왜 그 표면보다 훨씬 더 뜨거운 지 알아내는 것을 포함하여, 우리의 별에 관한 많은 가장 큰 미스터리를 해결할 기술 혁신이 가득한 우주선입니다."

추가 자료