Czym jest wiatr słoneczny i jakie zjawiska wywołuje?

Źródło:
pwn
Burza magnetyczna uderza w Ziemię
Burza magnetyczna uderza w ZiemięNASA
wideo 2/4
Burza magnetyczna uderza w ZiemięNASA

Słońce nieprzerwanie wyrzuca w przestrzeń kosmiczną strumienie plazmy, przede wszystkim protony i elektrony, tworzące swoisty huragan, który pędzi z ogromną prędkością. To zjawisko nazywane jest wiatrem słonecznym lub inaczej wiatrem gwiazdowym. Planety Układu Słonecznego są cały czas bombardowane przez cząsteczki wyrzucane z powierzchni naszej gwiazdy. Czy powinniśmy się ich obawiać i jakie mogą być skutki wiatru słonecznego?

● Wiatr słoneczny jest strumieniem plazmy ze Słońca, składającym się przede wszystkim z protonów, elektronów i cząstek alfa.

● Prędkość wiatru słonecznego w pobliżu Ziemi wynosi średnio 450 km/s.

● Wiatr słoneczny oddziałuje na pole magnetyczne Ziemi powodując m.in. burze magnetyczne.

Czym jest wiatr słoneczny?

Wiatr słoneczny jest strumieniem plazmy ze Słońca. Składa się z protonów, elektronów i cząsteczek alfa. Wiatr słoneczny przemieszcza się we wszystkich kierunkach i przemierza przestrzeń międzyplanetarną tworząc tak zwaną heliosferę. W skład plazmy wiatru słonecznego wchodzi również mieszanina materiałów znajdujących się w plazmie słonecznej.

Pole magnetyczne, głównie samego Słońca, a także wiatr z pobliskich gwiazd deformują ruch cząstek, w wyniku czego heliosfera nie jest idealną kulą. Zasięg wiatru słonecznego ograniczony jest przez ciśnienie gazu międzygwiazdowego. Wiatr słoneczny ma różną gęstość, temperaturę i prędkość. W okolicach Słońca prędkość wiatru słonecznego wynosi od 300 do 800 km/s, natomiast w pobliżu Ziemi około 450 km/s. Wiatr słoneczny odkształca magnetosferę Ziemi, która odpowiedzialna jest za ochronę naszej planety przed tym promieniowaniem. W okolicach Ziemi na każdy centymetr sześcienny przestrzeni przypada od 5 do 10 cząsteczek wiatru słonecznego.

Wiatr słoneczny może wywoływać powstawanie burz magnetycznych oraz zorzy polarnej na Ziemi.

ZOBACZ TEŻ: Do Ziemi dotarł wiatr słoneczny. Wywołał burzę geomagnetyczną

Wiatr słoneczny – pierwsze obserwacje z Ziemi

Istnienie cząstek wypływających ze Słońca na Ziemię po raz pierwszy zasugerował brytyjski astronom-amator Richard C. Carrington. W 1859 Carrington i Richard Hodgson (również brytyjski astronom-amator) niezależnie dokonali pierwszych obserwacji tego, co później nazwano rozbłyskiem słonecznym. Jest to nagły wzrost jasności na dysku słonecznym, o którym obecnie wiadomo, że często występuje w połączeniu z epizodycznym wyrzutem materiału i strumienia magnetycznego z atmosfery Słońca, znanym jako koronalny wyrzut masy. Następnego dnia zaobserwowano potężną burzę geomagnetyczną i Carrington podejrzewał, że może istnieć związek między tymi dwoma zjawiskami. Irlandzki naukowiec George FitzGerald zauważył później, że materia jest okresowo przyspieszana przez Słońce i dociera do Ziemi w ciągu kilku dni.

W 1910 roku brytyjski astrofizyk Arthur Eddington chciał udowodnić istnienie wiatru słonecznego, jednak jego obserwacja nigdy nie została w pełni przyjęta. Pomysł, że wyrzucony materiał składa się zarówno z jonów, jak i elektronów, został po raz pierwszy przedstawiony w 1916 roku przez norweskiego naukowca Kristiana Birkelanda. Jego badania geomagnetyczne wykazały, że aktywność zorzy polarnej była prawie nieprzerwana. Ponieważ zjawisko to było wytwarzane przez cząstki ze Słońca, doszedł do wniosku, że Ziemia jest nieustannie „bombardowana” przez promienie cząstek elektrycznych emitowanych przez Słońce.

Wizualizacja rozchodzenia się wiatru słonecznego w Układzie SłonecznymNASA

ZOBACZ TEŻ: Wiatr słoneczny "zdmuchnął" atmosferę Marsa

Burza magnetyczna (geomagnetyczna)

Aktywność słoneczna wpływa na zmiany pola magnetycznego Ziemi. Burzę powodują naładowane cząstki, które poruszają się po przeciwstawnych polach magnetycznych. Prowadzi to do wytworzenia prądu elektrycznego, co podwyższa temperaturę plazmy. Wytworzona energia jest następnie wypromieniowywana w przestrzeń kosmiczną w postaci rozbłysku słonecznego. Towarzyszy temu koronalny wyrzut masy, a jego siła zależy od aktywności Słońca, która zmienia się co 11 lat.

Burze magnetyczne nie są rzadkim zjawiskiem. Mogą wystąpić wiele razy w ciągu roku i w większości przypadków nie powodują widocznych zmian w funkcjonowaniu ludzi i zwierząt.

Zorza polarna

Zorza polarna charakteryzuje się świeceniem górnej warstwy atmosfery w okolicach arktycznych i antarktycznych. Może rozciągać się na tysiące kilometrów wokół kuli ziemskiej od obu biegunów. Natomiast jest ona dość cienka, bo ma zaledwie około 100 metrów grubości.

Jak powstaje zorza polarna? Ziemia wytwarza pole magnetyczne, którego linie oplatają cały glob i zagęszczają się w okolicach bieguna północnego i południowego. Pole to przyspiesza elektrony i protony, które znajdują się na wysokości od 3 do 12 tysięcy kilometrów. Pojawienie się zorzy polarnej ma związek z rozbłyskami na Słońcu. Materia wyrzucona w rozbłyskach tworzy wiatr słoneczny, którego naładowane cząsteczki są przechwytywane przez pole magnetyczne Ziemi. Przyspieszone elektrony wchodzą w głębszą warstwę atmosfery i zderzają się z powietrzem. Atomy i cząsteczki, które są w powietrzu, ulegają wzbudzeniu, a nadmiar uzyskanej energii emitują w postaci światła widzialnego i niewidzialnego.

Zorza polarnaShutterstock | zdjęcie ilustracyjne

Wiatr słoneczny a zagrożenia

Na skutek wiatru słonecznego powstają niebezpieczne burze magnetyczne. Większość z nich nie powoduje zagrożenia dla ludzi, jednak występują też takie, które mogą potencjalnie okazać się tragiczne w skutkach.

Największą groźbę stanowi zakłócenie przez burzę magnetyczną pracy urządzeń zależnych od energii elektrycznej. Dotyczy to np. rozległych systemów przesyłowych w wysoko rozwiniętych krajach, takich jak Chiny, Australia, USA czy Kanada. Jednym z najbardziej katastrofalnych w skutkach zagrożeń spowodowanych brakiem prądu mogłoby być wyłączenie aparatury medycznej, także tej podtrzymującej życie pacjentów.

W przypadku wystąpienia burzy słonecznej zniszczeniu mogą ulec satelity, a także może zostać zakłócony sygnał radiowy. Zjawisko to wpływa na pole magnetyczne Ziemi i może wywołać tzw. prądy geomagnetyczne w rurociągach gazowych i naftowych. To z kolei może m.in. przyspieszać procesy korozyjne w elementach stalowych. Przykładem następstwa pojawienia się zakłóceń w ziemskim polu magnetycznym jest eksplozja gazociągu na Syberii, która miała miejsce 1989 roku. Obecnie ryzyko wystąpienia takiego incydentu jest niewielkie, ponieważ rurociągi budowane są z uwzględnieniem rozwiązań minimalizujących reakcje elektrochemiczne.

Źródła: encyklopedia.pwn.pl zpe.gov.pl pgi.gov.pl Ziemia, woda, ogień, wiatr. Nasze połączenie z Matką Ziemią, Crowther Kiesha, wydawnictwo: New Space, 2019

Autorka/Autor:red.//am

Źródło: pwn

Pozostałe wiadomości

Pogoda na dziś. Czwartek 17.07 przyniesie chmury w całej Polsce. W niektórych regionach kraju popada tylko przelotnie, w innych możliwe są burze. Termometry pokażą maksymalnie od 18 do 22 stopni.

Pogoda na dziś - czwartek, 17 lipca. Niebo nad Polską spowiją chmury

Pogoda na dziś - czwartek, 17 lipca. Niebo nad Polską spowiją chmury

Źródło:
tvnmeteo.pl

Nadchodzące dni nie dadzą nam wytchnienia od opadów deszczu, w wielu regionach będzie się też błyskać. Po weekendzie, za sprawą napływającego znad Afryki powietrza, temperatura wzrośnie do 30 stopni.

Wróci upał. A co z deszczem i burzami?

Wróci upał. A co z deszczem i burzami?

Źródło:
tvnmeteo.pl

Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej ostrzega przed silnym deszczem, który spaść ma w czasie burz. Alarmy obowiązują na północy i południu kraju.

Pomarańczowe i żółte alarmy w części kraju. IMGW ostrzega

Pomarańczowe i żółte alarmy w części kraju. IMGW ostrzega

Aktualizacja:
Źródło:
IMGW

Mieszkańcy okolic góry Skarfjellet w środkowej Norwegii żyją w niepewności z powodu jej niepokojąco wysokiej aktywności. Służby monitorują sytuację, a władze wydały ostrzeżenia dla turystów i wspinaczy.

Góra zaczęła się szybko "poruszać". Mieszkańcy zaniepokojeni

Góra zaczęła się szybko "poruszać". Mieszkańcy zaniepokojeni

Źródło:
Reuters

Ulewne deszcze doprowadziły do paraliżu komunikacyjnego w Nowym Jorku. Na jednej ze stacji metra położonych na Manhattanie powstał gejzer. Eric Adams, burmistrz miasta, powiedział, że nie przypomina sobie tak obfitych opadów.

Gejzer na stacji metra. "Powrót do domu zajął mi ponad dwie godziny"

Gejzer na stacji metra. "Powrót do domu zajął mi ponad dwie godziny"

Źródło:
CNN, Reuters

Ulewne deszcze dały się we znaki mieszkańcom Pomorza i Podlasia. Na Kontakt24 dostaliśmy nagranie, na którym pokazane są intensywne opady deszczu w Augustowie. Podobna sytuacja miała miejsce w Słupsku i jego okolicach.

Mocno pada. Zalane piwnice

Mocno pada. Zalane piwnice

Źródło:
tvnmeteo.pl

Samolot ze Sławoszem Uznańskim-Wiśniewskim na pokładzie wylądował w Kolonii, gdzie znajduje się Europejskie Centrum Astronautów ESA. Polak we wtorek wrócił z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, gdzie pracował w ramach misji kosmicznej Axiom-4. Teraz astronautę czekają badania lekarskie i proces adaptacji do ziemskich warunków.

Sławosz Uznański-Wiśniewski: najważniejsze, ale i najtrudniejsze wyzwanie w życiu

Sławosz Uznański-Wiśniewski: najważniejsze, ale i najtrudniejsze wyzwanie w życiu

Aktualizacja:
Źródło:
PAP, tvnmeteo.pl

Finlandię nawiedziły upały. Gorąco jest nie tylko na południu kraju, ale również na północy, w tym w Rovaniemi, które znane jest jako miejsce zamieszkania Świętego Mikołaja.

Upały nawet w domu Świętego Mikołaja

Upały nawet w domu Świętego Mikołaja

Źródło:
Reuters

W południowo-zachodniej Islandii doszło do erupcji wulkanu Sundhnukur na półwyspie Reykjanes. Miejscowe służby ewakuowały mieszkańców okolicznych miejscowości oraz turystów wypoczywających w kurortach. To już dziewiąty wybuch tego wulkanu od grudnia 2023 roku.

Erupcja wulkanu na Islandii. Ewakuowano mieszkańców i turystów

Erupcja wulkanu na Islandii. Ewakuowano mieszkańców i turystów

Źródło:
Reuters, The Mirror

Dwa potężne pożary lasów spustoszyły prowincje w północno-zachodniej Turcji, zmuszając setki mieszkańców do ewakuacji i mobilizując służby ratunkowe. To kolejny dramatyczny epizod tegorocznego lata.

Dwa duże pożary w Turcji. Zarządzono ewakuacje

Dwa duże pożary w Turcji. Zarządzono ewakuacje

Źródło:
Reuters

Wtorek to kolejny burzowy dzień w Polsce. W województwach warmińsko-mazurskim i zachodniopomorskim zaobserwowano leje kondensacyjne, czyli zalążki trąb powietrznych.

Lej kondensacyjny w Kołobrzegu i nie tylko

Lej kondensacyjny w Kołobrzegu i nie tylko

Aktualizacja:
Źródło:
Sieć Obserwatorów Burz

W poniedziałek wschodnie stany USA nawiedziły silne opady, które wywołały powodzie. Woda pochłonęła życie co najmniej dwóch osób. Mieszkańcy i służby oceniają skalę zniszczeń i sprzątają po przejściu żywiołu.

"To było trochę postapokaliptyczne"

"To było trochę postapokaliptyczne"

Źródło:
CNN, CBS News

Burze i przyniesione przez nie ulewy powodują szkody na południu kraju. W Jelczu-Laskowicach (woj. dolnośląskie) doszło do zalania drogi na odcinku kilku metrów, a na Opolszczyźnie żywioł uszkodził dach stodoły. Padało także w Szczecinie.

Zalane drogi i uszkodzony dach. Skutki wtorkowych burz

Zalane drogi i uszkodzony dach. Skutki wtorkowych burz

Źródło:
Oława na Sygnale, TVN24

Sąd koronny w Newcastle skazał we wtorek Daniela Grahama i Adama Carruthersa na cztery lata i trzy miesiące więzienia za ścięcie 100-letniego jaworu, który pojawił się w filmie o przygodach Robin Hooda. Mężczyźni odpowiedzieli też za uszkodzenie muru Hadriana z II wieku naszej ery, wpisanego na listę UNESCO.

Ścięli drzewo znane z "Robin Hooda". Idą do więzienia

Ścięli drzewo znane z "Robin Hooda". Idą do więzienia

Źródło:
PAP

Intensywne opady deszczu nawiedziły miasto Fuji w japońskiej prefekturze Shizuoka. Przyniesione przez burzę tropikalną Nari ulewy spowodowały lokalne powodzie i paraliż komunikacyjny. Służby ostrzegały przed osuwiskami.

Zalane drogi, paraliż komunikacyjny. Pierwsza taka burza od niemal dekady

Zalane drogi, paraliż komunikacyjny. Pierwsza taka burza od niemal dekady

Źródło:
Reuters, NHK

Chiny zniszczyły 300 zapór wodnych na Czerwonej Rzece, będącej głównym dopływem Jangcy - podała państwowa agencja Xinhua. Cel? Ochrona środowiska. Jednocześnie jednak w innej części kraju Pekin rozpoczyna budowę nowej, największej na świecie zapory, która budzi ogromne obawy ekologów.

Chiny zniszczyły 300 zapór wodnych

Chiny zniszczyły 300 zapór wodnych

Źródło:
Xinhua, South China Morning Post, Financial Times, tvn24.pl

Międzynarodowa Stacja Kosmiczna i kapsuła Dragon - taki widok mogliśmy podziwiać w nocy z poniedziałku na wtorek na polskim niebie. Na pokładzie statku kosmicznego znajduje się polski astronauta Sławosz Uznański-Wiśniewski, który we wtorek wróci z ISS na Ziemię. Materiały otrzymaliśmy na Kontakt24.

Kapsuła Dragon nad Polską. Oglądaliście ostatni lot Sławosza

Kapsuła Dragon nad Polską. Oglądaliście ostatni lot Sławosza

Źródło:
tvnmeteo.pl, Kontakt24

Poniedziałek upływa w części kraju pod znakiem burz. W kilku miejscowościach pojawiły widać było groźnie wyglądający lej kondensacyjny, czyli zalążek trąby powietrznej.

Lej kondensacyjny nad Polską

Lej kondensacyjny nad Polską

Źródło:
tvnmeteo.pl

Burze przechodziły w poniedziałek nad częścią kraju. Towarzyszące im opady deszczu spowodowały, że podtopiło Suwałki, a w powiecie raciborskim zalana została trasa Pawłów-Maków. Na terenie Mazowsza spadł grad.

Suwałki popłynęły po ulewie

Suwałki popłynęły po ulewie

Aktualizacja:
Źródło:
TVN24, tvnmeteo.pl, Kontakt24

W niedalekiej odległości od gminy Nijar w andaluzyjskiej prowincji Almeria zatrzęsła się ziemia. Było to najsilniejsze trzęsienie ziemi od 1930 roku, na szczęście - jak poinformowały lokalne władze - nie doprowadziło do poważniejszych szkód.

Trzęsienie ziemi w Andaluzji. Było najsilniejsze od prawie 100 lat

Trzęsienie ziemi w Andaluzji. Było najsilniejsze od prawie 100 lat

Źródło:
ENEX

Największy znany fragment Marsa na Ziemi, nazwany NWA 16788, zostanie wystawiony na sprzedaż 16 lipca w domu aukcyjnym Sotheby's. To meteoryt, który znaleziony został dwa lata temu na Saharze. Spodziewa się, że cena sprzedaży wyniesie od 2 do 4 milionów dolarów.

Największy znany fragment Marsa idzie na sprzedaż

Największy znany fragment Marsa idzie na sprzedaż

Źródło:
CBS News, ABC news

Misja Sławosza Uznańskiego-Wiśniewskiego na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej zbliża się do końca. W programie "Wstajesz i wiesz" reporter TVN24 BiS Hubert Kijek i Piotr Dziuban z firmy Creotech opowiadali o tym, jak będzie wyglądał powrót polskiego astronauty na Ziemię i tym, jakie są jego dalsze plany.

Akademia astronautów, może nawet Księżyc. Co po powrocie z ISS?

Akademia astronautów, może nawet Księżyc. Co po powrocie z ISS?

Źródło:
TVN24, PAP

Góra lodowa zagraża portowi w niewielkiej miejscowości Innaarsuit na Grenlandii. Jak poinformował lokalny nadawca KNR, masa lodu znalazła się niebezpiecznie blisko zakładu przetwórstwa ryb i lokalnego sklepu. Służby monitorują sytuację na wypadek pęknięcia lodu.

Góra lodowa utrudnia im pójście do sklepu

Góra lodowa utrudnia im pójście do sklepu

Źródło:
PAP

Turcja walczy z pożarami lasów. Ogień ponownie pojawił się w zachodniej części kraju, która płonęła jeszcze niecałe dwa tygodnie temu. Służby walczą z żywiołem z ziemi i powietrza.

Ugasili śmiertelnie groźny pożar, po dwóch tygodniach ogień wrócił

Ugasili śmiertelnie groźny pożar, po dwóch tygodniach ogień wrócił

Źródło:
Reuters, aa.com.tr