Τι είναι ο Ηλιακός Άνεμος;

Ο ηλιακός άνεμος είναι ένα ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων που ρέουν από τον Ήλιο, ή οποιοδήποτε αστέρι, προς όλες τις κατευθύνσεις. Αποτελείται κυρίως από ελεύθερα πρωτόνια και ηλεκτρόνια (πλάσμα) με ενέργειες περίπου 1 keV (κιλο-ηλεκτρον-βολτ). Αυτός ο αρκετά ενεργητικός, αλλά ηλιακός άνεμος είναι συνήθως ακίνδυνος λόγω της χαμηλής πυκνότητάς του. Εκτείνεται προς τα έξω περίπου 100 AU (αστρονομικές μονάδες, αποστάσεις Γης-Ήλιου), περίπου τρεις φορές πιο μακριά από τον Ήλιο από την τροχιά του Ποσειδώνα, οπότε και συγκρούεται με το διαστρικό μέσο. Η περιοχή όπου κυριαρχεί αυτός ο άνεμος είναι γνωστή ως ηλιόσφαιρα.

Δεν είναι πλήρως γνωστό πώς ο ηλιακός άνεμος διαφεύγει από τον Ήλιο και ταξιδεύει προς τα έξω. Οφείλεται εν μέρει στην εξαιρετικά υψηλή θερμοκρασία της κορώνας, του υψηλότερου στρώματος της ατμόσφαιρας του Ήλιου, η οποία κυμαίνεται μεταξύ 1 και 3 εκατομμυρίων Kelvin (1 και 3 εκατομμύρια Κελσίου, 1.8 και 5.4 εκατομμύρια Φαρενάιτ), φτάνοντας περιστασιακά σε υψηλά 10 εκατομμύρια Kelvin. Η υψηλή θερμοκρασία του στέμματος είναι ένα άλυτο ερώτημα στην ίδια τη φυσική, αλλά η ταχύτητα του ανέμου καθώς εκτοξεύεται από τον Ήλιο – μεταξύ 400 και 700 km/s – είναι ένα άλλο μυστήριο. Ακόμη και αν ληφθεί υπόψη η υψηλή θερμοκρασία του στέμματος, αυτά τα σωματίδια πρέπει να παίρνουν κάποια επιπλέον κινητική ενέργεια από κάπου για να ξεφύγουν από τον Ήλιο με την ταχύτητα που κάνουν. Τα μαγνητικά πεδία που δημιουργούνται από ελεύθερα ηλεκτρόνια μπορεί να συμβάλλουν στην επιτάχυνση των πρωτονίων μακριά από τον Ήλιο.

Ο ηλιακός άνεμος είναι η πηγή διαφόρων φαινομένων ορατών από τη Γη, συμπεριλαμβανομένων των σέλας (Βόρειο Σέλας και Νότιο Σέλας), γεωμαγνητικών καταιγίδων, οι πιο σοβαρές από τις οποίες μπορούν να καταστρέψουν τα ηλεκτρικά δίκτυα και να θέσουν σε κίνδυνο τους αστροναύτες και τις ουρές πλάσματος των κομητών. Ο Ήλιος εκπέμπει περίπου 6.7 δισεκατομμύρια τόνους ηλιακού ανέμου την ώρα, κάτι που ακούγεται πολύ, αλλά γίνεται σχεδόν τίποτα όταν απλώνεται στην τεράστια έκταση του διαστήματος. Μια γήινη μάζα ανέμου εκτοξεύεται μόνο κάθε 150 εκατομμύρια χρόνια και ο Ήλιος έχει χάσει μόνο το 0.01% της μάζας του κατά την ηλικία των 4.57 δισεκατομμυρίων ετών. Άλλα αστέρια, ειδικά τα αστέρια Wolf-Rayet, χάνουν πολύ περισσότερο από τη μάζα τους στον ηλιακό άνεμο με την πάροδο του χρόνου. Ενώ ο Ήλιος θα χρειαζόταν 50 τρισεκατομμύρια χρόνια για να εκτοξεύσει όλη του τη μάζα μέσω του ανέμου, ένα αστέρι Wolf-Rayet απαιτεί μόνο περίπου 100,000.

Ο ηλιακός άνεμος είναι το πρωταρχικό φαινόμενο στο διάστημα για μεγάλη απόσταση, αλλά όχι για πάντα. Η επίδραση αυτού του ανέμου αρχίζει να παραπαίει στο σοκ τερματισμού, περίπου 75 AU από τον Ήλιο, όπου η ταχύτητά του μειώνεται από υπερηχητικό σε υποηχητικό. Το διαστημικό σκάφος Voyager 1 έφτασε στο σοκ τερματισμού στις 23-24 Μαΐου 2005. Τα δεδομένα που εστάλησαν από τους αισθητήρες του έδωσαν στους επιστήμονες μια καλύτερη ιδέα για το πώς αλλάζει η δυναμική όταν ο ηλιακός άνεμος δεν είναι η κύρια επίδραση στο τοπικό διαστημικό περιβάλλον.