Понятие Звездного ветра в астрономии и астрохимии.

Все мы знаем, что центральным жизнидателем, энергетическим центром нашей Солнечной системы является звезда Солнце класса «желтый карлик». Солнце испускает так называемый «солнечный ветер». Согласно свободной энциклопедии «Википедия» (http://ru.wikipedia.org) Со́лнечный ве́тер (англ. Solar wind) — поток ионизированных частиц (в основном гелиево-водородной плазмы), истекающий из солнечной короны со скоростью 300—1200 км/с в окружающее космическое пространство. Является одним из основных компонентов межпланетной среды.

Множество природных явлений связано с солнечным ветром, в том числе такие явления космической погоды, как магнитные бури и полярные сияния.

В отношении других звёзд употребляется термин звёздный ветер, так что по отношению к солнечному ветру можно сказать «звёздный ветер Солнца».

Из-за солнечного ветра Солнце теряет ежесекундно около одного миллиона тонн вещества. Солнечный ветер состоит в основном из электронов, протонов и ядер гелия (альфа-частиц); ядра других элементов и неионизированных частиц (электрически нейтральных) содержатся в очень незначительном количестве.

Хотя солнечный ветер исходит из внешнего слоя Солнца, он не отражает реального состава элементов в этом слое, так как в результате процессов дифференциации содержание некоторых элементов увеличивается, а некоторых — уменьшается (FIP-эффект).

Интенсивность солнечного ветра зависит от изменений солнечной активности и его источников. Многолетние наблюдения на орбите Земли (около 150 000 000 км от Солнца) показали, что солнечный ветер структурирован и обычно делится на спокойный и возмущенный (спорадический и рекуррентный). В зависимости от скорости, спокойные потоки солнечного ветра делятся на два класса: медленные (примерно 300—500 км/с около орбиты Земли) и быстрые (500—800 км/с около орбиты Земли). Иногда к стационарному ветру относят область гелиосферного токового слоя, который разделяет области различной полярности межпланетного магнитного поля, и по своим характеристикам близок к медленному ветру.

Благодаря высокой проводимости плазмы солнечного ветра магнитное поле Солнца оказывается вмороженным в истекающие потоки ветра и наблюдается в межпланетной среде в виде межпланетного магнитного поля.

Солнечный ветер образует границу гелиосферы, благодаря чему препятствует проникновению межзвёздного газа в Солнечную систему. Магнитное поле солнечного ветра значительно ослабляет приходящие извне галактические космические лучи. Локальное повышение межпланетного магнитного поля приводит к краткосрочным понижениям космических лучей, Форбуш-понижениям, а крупномасштабные уменьшения поля приводят к их долгосрочным возрастаниям. Так в 2009 году, в период затянувшегося минимума солнечной активности, интенсивность излучения вблизи Земли выросла на 19 % относительно всех наблюдаемых ранее максимумов.[13]

Солнечный ветер порождает на планетах Солнечной системы, обладающих магнитным полем, такие явления, как магнитосфера, полярные сияния и радиационные пояса планет.

ЗВЁЗДНЫЙ ВЕТЕР - истечение вещества из звёзд со скоростями порядка сотен или тысяч км/с. Звездный ветер наблюдается у звёзд поздних спектральных классов с поверхностной темп-рой порядка и меньше солнечной (Тповх6000 К), а также у очень горячих О- и В- звёзд. Мощное истечение из горячей звезды Р Лебедя со скоростями в несколько сот км/с было открыто по форме спектральных линий в оптическом диапазоне. Позже аналогичные профили оптической линий, указывающие на истечение, были обнаружены у звёзд типа Вольфа-Райе. Здесь скорости истечения достигают несколько тысяч км/с. (http://www.femto.com.ua/articles/part_1/1218.html, http://www.astronet.ru/db/msg/1188778)

В процессе ускорения вещество достигает скорости звука УЗВ и вдали от звезды течение является сверхзвуковым. При больших r скорость Звездного ветра стремится к постояной величине, плотность убывает как 1/ r 2. Причины ускорения вещества у горячих и холодных звёзд различны. В последнем случае в результате мощных конвективных движений (см. Конвекция, Конвективная зона) возникает поток механической энергии в виде акустических и магнитогидродинамических волн. Диссипация энергии волн во внешних разреженных слоях звезды приводит к их разогреву и образованию короны, в которой температуpa достигает 106-107 К. Расширение короны вызывает Звездные ветер со скоростью порядка сотен км/с и потоком массы М от 10-14 M 8/год у звёзд типа Солнца до ~ 10-8 M 8/год у звёзд типа Т Тельца. Важнейшую роль в формировании короны и ветра у этих звёзд, по-видимому, играют явления, связанные с магн. полем (МГД-волны, нагрев при аннигиляции магн. поля). У горячих О-, В- и Вольфа-Райе звёзд ускорение вещества происходит из-за мощного давления света, в осн. в сильных спектральных линиях элементов тяжелее гелия. Скорости здесь порядка несколько тысяч км/с, а потоки массы 10-7 -10-5 M 8/год. Реалистич. описание истечения вещества в 3. в. должно учитывать процессы излучения, теплопроводности, действие силы лучистого давления в случаях большой и малой оптической толщины, нагрев за счёт диссипации волн и омич. диссипации магн. поля (см. Магнитная гидродинамика).При наличии достаточно сильного магнитного поля может оказаться важным его воздействие на динамику Звездного ветра. Все эти факторы существенно изменяют параметры истекающего газа, но сохраняют качественную картину, основным свойством которой является переход через скорость звука.

Внеатмосферные (рентгеновские и УФ) наблюдения звёзд привели к существенному пересмотру роли нетепловых процессов в атмосферах звёзд с конвективными оболочками, в которых наблюдаемая доля нетеплового потока энергии достигает ~ 10% от полного потока. Значит часть этой энергии уносится Звездным ветром. Теория нетеплового нагрева корон и формирования Звездного ветра в условиях развитой конвекции при наличии магнитного поля только начинает разрабатываться. Взаимодействие мощного ветра горячих звёзд с межзвёздной средой приводит к образованию сферической оболочки вокруг них, состоящей из вещества Звездного ветра и нагребённого вещества межзвёздной среды. Такие оболочки известны вокруг некоторых звёзд типа Вольфа- Райе с кон. 60-х гг. Учёными были обнаружены аналогичные оболочки вокруг О- и В-сверхгигантов. Дальнейшие наблюдения этих оболочек дадут информацию о путях формирования горячих массивных звёзд, истечение вещества из которых (на стадии их рождения) могло быть гораздо сильнее наблюдаемого в настоящее время.

Принимая во внимание вышеприведенное хочется подчеркнуть, что понятия «Солнечный ветер» и «Звездный ветер» весьма близки между собой. Этому вопросу мы будем еще уделять более пристально внимание в других статьях группы.