Was ist Sonnenwind?
Der Sonnenwind ist ein Strom geladener Teilchen, die von der Sonne oder einem Stern in alle Richtungen ausgehen. Der Sonnenwind besteht hauptsächlich aus freien Protonen und Elektronen (Plasma) mit Energien von etwa 1 keV (Kilo-Elektronen-Volt). Dieser recht energische, aber solare Wind ist wegen seiner geringen Dichte meist harmlos. Der Sonnenwind dehnt sich nach außen aus (astronomische Einheiten, Erd-Sonnen-Abstände) und ist etwa dreimal so weit von der Sonne entfernt wie die Umlaufbahn von Neptun. An diesem Punkt stößt er mit dem interstellaren Medium zusammen. Die Region, in der der Sonnenwind dominiert, wird als Heliosphäre bezeichnet.
Es ist nicht vollständig bekannt, wie der Sonnenwind der Sonne entweicht und nach außen wandert. Dies liegt zum Teil an der extrem hohen Temperatur der Korona, der höchsten Schicht der Sonnenatmosphäre, die zwischen 1 und 3 Millionen Kelvin (1 und 3 Millionen Celsius, 1,8 und 5,4 Millionen Fahrenheit) liegt und gelegentliche Höchstwerte von 10 Millionen Kelvin erreicht. Die hohe Temperatur der Korona ist eine ungelöste Frage in der Physik selbst, aber die Geschwindigkeit des Sonnenwinds, wenn er von der Sonne ausgestoßen wird - zwischen 400 und 700 km / s - ist ein weiteres Rätsel. Selbst unter Berücksichtigung der hohen Temperatur der Korona müssen diese Partikel von irgendwo aus zusätzliche kinetische Energie erhalten, um der Sonne mit der Geschwindigkeit zu entkommen, die sie erreichen. Die von freien Elektronen erzeugten Magnetfelder können zur Beschleunigung der von der Sonne entfernten Protonen beitragen.
Der Sonnenwind ist die Quelle verschiedener von der Erde aus sichtbarer Phänomene, einschließlich der Polarlichter (Nordlichter und Südlichter), geomagnetischer Stürme, von denen die schwersten Stromnetze beschädigen und Astronauten in Gefahr bringen können, und der Plasma-Schwänze von Kometen. Die Sonne strahlt ungefähr 6,7 Milliarden Tonnen Sonnenwind pro Stunde aus, was sich nach einer Menge anhört, aber auf die weite Fläche des Weltraums verteilt praktisch nichts wird. Eine Erdmasse aus Sonnenwind wird nur alle 150 Millionen Jahre ausgestoßen, und die Sonne hat in ihrem Alter von 4,57 Milliarden Jahren nur 0,01% ihrer Masse verloren. Andere Sterne, insbesondere Wolf-Rayet-Sterne, verlieren mit der Zeit viel mehr Masse durch Sonnenwind. Während die Sonne 50 Billionen Jahre benötigt, um ihre gesamte Masse durch den Sonnenwind auszustoßen, benötigt ein Wolf-Rayet-Stern nur etwa 100.000.
Der Sonnenwind ist das Hauptphänomen im Weltraum für große Entfernungen, aber nicht für immer. Der Einfluss des Sonnenwinds beginnt beim Abbruchschock, etwa 75 AE von der Sonne entfernt, zu stocken, wo die Geschwindigkeit des Sonnenwinds von Überschall zu Unterschall abnimmt. Die Raumsonde Voyager 1 erreichte am 23./24. Mai 2005 den Abbruchschock. Die von ihren Sensoren zurückgesandten Daten haben den Wissenschaftlern eine bessere Vorstellung davon gegeben, wie sich die Dynamik ändert, wenn der Sonnenwind nicht der primäre Einfluss auf die lokale Weltraumumgebung ist.