Sluneční vítr

Šablona:Infobox Astronomický jev ```

``` Sluneční vítr je nepřetržitý proud nabitých částic (především protonů a elektronů), které unikají z horní vrstvy atmosféry Slunce, známé jako sluneční koróna. Tento proud plazmatu se šíří do všech směrů a prostupuje celou sluneční soustavou, kde vytváří rozsáhlou bublinu zvanou heliosféra. Sluneční vítr je zodpovědný za mnoho jevů, včetně nádherných polárních září, ale také za potenciálně nebezpečné geomagnetické bouře, které mohou ovlivnit technologie na Zemi i ve vesmíru. ```

```

💨 Složení a vlastnosti

Sluneční vítr není homogenní a jeho vlastnosti se mění v závislosti na aktivitě Slunce a vzdálenosti od něj.

Složení

Základní složkou slunečního větru je plazma, což je ionizovaný plyn složený z:

Elektronů: Záporně nabité částice.
Protonů: Kladně nabitá jádra vodíku, tvoří největší podíl hmoty.
Částic alfa: Jádra helia, která jsou přibližně dvakrát těžší a mají dvojnásobný kladný náboj oproti protonům. Tvoří asi 5 % částic.
Těžší ionty: Ve stopovém množství se vyskytují i ionty prvků jako kyslík, uhlík, dusík, křemík nebo železo, které byly v extrémním žáru koróny zbaveny několika elektronů.

Rychlost

Existují dva základní typy slunečního větru:

Pomalý sluneční vítr: Dosahuje rychlosti kolem 400 km/s. Vychází z oblastí poblíž slunečního rovníku, z takzvaného "pásu výtrysků" (streamer belt). Jeho hustota a teplota jsou vyšší, ale méně stabilní.
Rychlý sluneční vítr: Dosahuje rychlosti až 800 km/s, někdy i více. Uniká z takzvaných koronálních děr, což jsou chladnější a méně husté oblasti v koróně s otevřenými siločarami magnetického pole, které se obvykle nacházejí v polárních oblastech Slunce.

Meziplanetární magnetické pole

Sluneční vítr s sebou unáší i část magnetického pole Slunce. Protože se Slunce otáčí, siločáry tohoto pole se stáčí do tvaru spirály, podobně jako voda stříkající z rotujícího zahradního postřikovače. Tento jev se nazývá Parkerova spirála a výsledné pole se označuje jako meziplanetární magnetické pole (Interplanetary Magnetic Field, IMF). Orientace tohoto pole má klíčový vliv na to, jak silně sluneční vítr interaguje se zemskou magnetosférou. ```

```

☀️ Původ a zrychlení

Původ slunečního větru je spojen s extrémně vysokou teplotou sluneční koróny. Zatímco povrch Slunce (fotosféra) má teplotu "pouze" kolem 5 500 °C, teplota koróny dosahuje několika milionů stupňů Celsia. Příčina tohoto enormního ohřevu stále není plně objasněna, ale předpokládá se, že k němu přispívají procesy spojené s magnetickým polem Slunce, jako jsou magnetická rekonexe a šíření různých typů plazmových vln.

Díky této obrovské teplotě mají částice v koróně tak vysokou kinetickou energii, že dokážou překonat silnou gravitační přitažlivost Slunce a uniknout do meziplanetárního prostoru. Tento proces je nepřetržitý a Slunce tak každou sekundu ztrácí přibližně 1,5 milionu tun hmoty ve formě slunečního větru. V porovnání s celkovou hmotností Slunce je to však zanedbatelné množství. ```

```

🌍 Vliv na Zemi

Přestože je sluneční vítr ve vzdálenosti Země velmi řídký, jeho neustálý tlak a interakce s naší planetou mají zásadní dopady.

Magnetosféra

Země má silné magnetické pole, které vytváří ochranný štít zvaný magnetosféra. Když sluneční vítr narazí na tuto bariéru, je z velké části odkloněn a obtéká Zemi podobně jako voda obtéká kámen v řece. Na straně přivrácené ke Slunci je magnetosféra stlačena a na odvrácené straně je protažena do dlouhého ohonu. Oblast, kde dochází k prvnímu kontaktu a zpomalení slunečního větru, se nazývá rázová vlna (bow shock).

Polární záře

Část nabitých částic slunečního větru je zachycena magnetickým polem a vedena podél jeho siločar směrem k magnetickým pólům Země. Zde tyto částice vstupují do horních vrstev atmosféry (ve výškách 100–400 km), kde se srážejí s atomy kyslíku a dusíku. Při těchto srážkách předají atomům energii, kterou atomy následně vyzáří ve formě světla. Tento jev pozorujeme jako polární záře (aurora borealis na severu, aurora australis na jihu). Barva záře závisí na tom, s jakým plynem a v jaké výšce se částice srazí (kyslík dává zelenou a červenou, dusík modrou a fialovou).

Geomagnetické bouře

Při silných slunečních erupcích nebo výronech koronální hmoty (CME) může Slunce do prostoru vyvrhnout obrovské množství plazmatu a magnetického pole. Pokud tento hustý a rychlý oblak zasáhne Zemi, způsobí dramatické narušení magnetosféry, které nazýváme geomagnetická bouře. Důsledky mohou být:

Intenzivní polární záře: Viditelné i v nižších zeměpisných šířkách, například ve střední Evropě.
Narušení satelitů: Zvýšená radiace může poškodit elektroniku umělých družic a změna hustoty atmosféry může ovlivnit jejich oběžné dráhy.
Výpadky elektrických sítí: Indukované proudy v dlouhých vodičích mohou přetížit a poškodit transformátory.
Problémy s komunikací: Narušení ionosféry může ovlivnit šíření rádiových vln a fungování GPS.

Vědní obor, který se zabývá studiem a předpovědí těchto jevů, se nazývá kosmické počasí. ```

```

🌌 Vliv na sluneční soustavu

Sluneční vítr neovlivňuje jen Zemi, ale celou sluneční soustavu.

Heliosféra: Sluneční vítr vytváří obrovskou "bublinu" v mezihvězdném prostoru. Hranice, kde tlak slunečního větru slábne a vyrovnává se s tlakem mezihvězdného média, se nazývá heliopauza. Tato oblast je považována za vnější hranici sluneční soustavy.
Komety: Když se kometa přiblíží ke Slunci, sluneční záření odpařuje led a prach z jejího jádra. Sluneční vítr pak "odfoukává" ionizovaný plyn a vytváří tak charakteristický, rovný a namodralý plazmový ohon, který vždy směřuje přímo od Slunce.
Atmosféry planet: Planety bez silného globálního magnetického pole, jako je Mars nebo Venuše, jsou slunečnímu větru vystaveny přímo. Předpokládá se, že sluneční vítr v průběhu miliard let hrál významnou roli v "odfoukávání" a ztrátě jejich původní atmosféry.

```

⏳ Historie výzkumu

První nepřímé důkazy o existenci proudu částic ze Slunce pocházely z pozorování kometárních ohonů, které vždy směřovaly od Slunce, bez ohledu na směr letu komety. V roce 1958 americký astrofyzik Eugene Parker teoreticky předpověděl existenci nadzvukového proudu částic unikajících z horké sluneční koróny a nazval ho "sluneční vítr". Jeho teorie byla zpočátku přijímána se skepsí.

Přímé potvrzení přišlo s prvními kosmickými sondami. Sovětská sonda Luna 1 v roce 1959 jako první detekovala přítomnost slunečního větru. Podrobnější měření provedla americká sonda Mariner 2 v roce 1962 na své cestě k Venuši.

Od té doby studovala sluneční vítr řada misí, mezi nejvýznamnější patří:

Ulysses (1990–2009): Jako první sonda zkoumala oblasti nad slunečními póly.
SOHO (od 1995): Nepřetržitě monitoruje Slunce a sluneční vítr.
ACE (od 1997): Měří složení a vlastnosti slunečního větru v reálném čase.
Parker Solar Probe (od 2018): Revoluční mise, která se jako první v historii "dotkla" Slunce a prolétá přímo jeho korónou, aby studovala sluneční vítr v místě jeho vzniku.
Solar Orbiter (od 2020): Evropská mise, která kombinuje pozorování Slunce zblízka s měřením slunečního větru.

```

💡 Pro laiky

Představte si Slunce ne jako klidnou lampu, ale jako obrovskou, neustále bublající kouli, která do svého okolí "dýchá" nebo "fouká". Tento "dech" je sluneční vítr.

Co to fouká? Nefouká vzduch, ale proud neviditelných, elektricky nabitých částeček. Je to něco jako extrémně řídký a horký vítr, který vane rychlostí stovek kilometrů za sekundu.
Ochranný deštník Země: Naše planeta má naštěstí neviditelný "deštník" – své magnetické pole. Tento deštník většinu slunečního větru odkloní a ochrání nás před jeho přímým zásahem.
Světelná show na okrajích deštníku: Tam, kde se deštník stýká s atmosférou (u pólů), některé částečky proklouznou. Když narazí do molekul vzduchu, rozzáří je a vytvoří tak nádherné polární záře. Je to jako světelné třepení na okraji našeho ochranného štítu.
Když přijde vichřice: Občas Slunce "kýchne" a vychrlí mnohem silnější a rychlejší poryv větru. Tomu říkáme geomagnetická bouře. Tento "hurikán" může naším magnetickým deštníkem pořádně zatřást a způsobit problémy – například vyřadit satelity, narušit GPS nebo dokonce poškodit elektrické sítě na zemi.

```

``` Šablona:Aktualizováno ```