¿El viento solar corresponde a una corriente eléctrica neta?

El viento solar es una corriente de iones emitidos por el sol. ¿Se liberan más cargas positivas que negativas? Es decir, ¿hay algún desequilibrio en la carga emitida por el sol en el viento solar?

Estoy seguro de que ha leído este artículo de Wikipedia, en.wikipedia.org/wiki/Solar_wind , pero no me da una respuesta clara, de todos modos, definitiva. Supongo que una carga negativa general (basada en que la aurora se produce principalmente por electrones), pero espero que alguien con mucho más conocimiento que yo responda.
El viento solar, en promedio, tiene que ser neutral, de lo contrario, el sol se cargará, lo que cambiará el campo eléctrico de tal manera que las cargas en exceso se desprenderán más lentamente hasta que se logre el equilibrio nuevamente.
Mi conjetura sería que, si el viento solar se lleva una carga no balanceada, la carga acumulada resultante del sol pronto detendrá cualquier exceso que se elimine, porque la fuerza electromagnética es mucho más fuerte que la gravedad.
@CuriousOne Me alegro de que estemos de acuerdo. Tu comentario llegó ahí mientras yo escribía el mío...
@hdhondt: Este es bastante sencillo, pero eso no debería hacernos creer que el viento solar es un sistema físico simple. Lejos de eso... sus interacciones con el gas galáctico aún no se entienden completamente, como lo muestran los datos recientes de la Voyager. Los científicos responsables estuvieron balbuceando durante años sobre la cuestión de cuándo las sondas habían alcanzado realmente el frente de choque y cómo se vería.

Respuestas (2)

¿Se liberan más cargas positivas que negativas?

En general, no, y esta afirmación por sí sola implicaría que estaba preguntando si el sol se carga, no sobre la corriente.

Escribí una respuesta detallada en https://physics.stackexchange.com/a/253491/59023 que explica por qué las estrellas permanecen en su mayoría neutrales y que la mayoría de las observaciones [p. ej., Bale et al., 2013 ; Pulupa et al., 2014 ] apoyan la idea de que el viento solar , a escala macroscópica, no tiene corriente neta que fluya desde el sol.

Es decir, ¿hay algún desequilibrio en la carga emitida por el sol en el viento solar?

Dado que los plasmas están hechos de cargas positivas y negativas aproximadamente iguales y que los campos eléctricos generalmente actúan para eliminarse a sí mismos, la respuesta corta y simple es no. Si el sol se cargara, uno podría imaginar que el campo eléctrico neto resultante actuaría para detener el flujo del viento solar. De hecho, se da el caso de que dichos modelos estáticos predicen brisas solares en lugar del viento solar supersónico observado.

En resumen, los modelos aceptados más recientemente (que están respaldados por observaciones), llamados modelos exosféricos , argumentan a favor de la ausencia de corriente macroscópica neta y la carga neta insignificante de la estrella.

Actualizar

Un artículo reciente de Wilson et al. [2019] calcula directamente la densidad de corriente neta (normalizada a la densidad de corriente térmica de electrones del núcleo) de los electrones en el marco de reposo de iones y encuentra que la mayoría de los períodos de tiempo están dentro de un pequeño porcentaje de cero. Tenga en cuenta que j mi = − mi   ∑ s   norte s   v s = 0 no fue una restricción impuesta durante el proceso de ajuste de los componentes de distribución de velocidad. Es decir, la pequeña magnitud de la densidad de corriente en el marco de reposo iónico es una consecuencia del viento solar que en realidad mantiene | j mi | ~ 0 en el marco de reposo de iones para la mayoría de los intervalos. Las desviaciones de esto están asociadas con cambios en la magnitud y dirección del campo magnético, como cabría esperar de la ley de Ampere, por ejemplo, en las rampas de choque examinadas en este trabajo.

Resultados similares se observaron mucho más recientemente utilizando datos de la misión Parker Solar Probe [por ejemplo, Halekas et al., 2019 (arXiv eprint 1912.02216v1, que se publicará en ApJ en febrero de 2020)]. Los datos muestran que esta restricción parece mantenerse incluso a distancias radiales solares más pequeñas, por debajo de ~0,3 AU.

¡Gracias por la actualización y las nuevas referencias! Ya veo, la corriente neta cero (o una corriente muy pequeña que promedia cero en el tiempo) ciertamente tiene sentido ya que el Sol es viejo; cualquier otra cosa divergiría en una enorme carga integrada. Los leeré hoy para ver si abordan directamente la cuestión de una pequeña carga neta de equilibrio en el Sol que no requeriría ninguna corriente para mantenerse.

El sol es una bola de plasma. Es esencialmente un grupo de electrones y núcleos zumbando. Estos electrones y núcleos no corresponden a ninguna carga neta. Se lanzan al espacio todavía en forma de plasma. Todavía no hay cargo neto. Las partículas individuales tienen carga pero no carga neta.

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