¿El viento solar del Sol expulsará un imán permanente de nuestro sistema solar?

Si colocara un fuerte imán permanente en el viento solar, como un imán de neodimio cúbico de 1 pulgada, ¿las partículas cargadas del viento solar chocarían con el campo magnético del imán y empujarían el imán fuera de nuestro sistema solar? encuentra algún planeta u objeto en su camino?

Los imanes tienden a alinearse con las líneas del campo magnético. Lo más probable es que el imán girara en la dirección del campo magnético que cruzara. El viento solar es creado por tormentas magnéticas, pero en sí mismo, no creo que el viento sea fuertemente magnético. Tiene partículas cargadas tanto positivas como negativas, en su mayoría protones, electrones y partículas alfa. Piense en la aguja de una brújula, la aguja gira, la aguja no se aleja del norte magnético.
Creo que si el imán se coloca en línea con el ecuador del Sol, entonces el imán debería alinearse en una orientación norte-sur en relación con el Sol. Esto significaría que las líneas del campo magnético del imán serían perpendiculares al flujo de partículas cargadas que salen del Sol. Si es así, entonces las partículas cargadas deberían ser desviadas alrededor del campo magnético del imán y esto debería producir un arrastre en el imán y alejarlo del Sol.
¿Qué tal si lo hacemos fácil y magnetizamos la tetera de Russell? :-)
@Carl Witthoft, eso duele, pero es divertido al mismo tiempo :)
@FanofComets: uno sería escéptico sobre la existencia de la tetera de Russell, pero la tapa del frasco del forense es real , también tiene una forma apropiada.

Respuestas (3)

No. El campo magnético tiene dos polos, la fuerza en los dos polos del imán es igual y opuesta. Esta es la razón por la cual la aguja de una brújula se alineará en dirección norte sur, pero no se jalará hacia el norte o el sur.

Dos imanes se atraerán entre sí porque el polo norte de uno está más cerca del polo sur del otro. Puede obtener una fuerza neta en un imán cuando las líneas de campo se agrupan. Pero el campo magnético en el plasma no es así. En una primera aproximación son paralelos entre sí y perpendiculares al ecuador del sol. De hecho, el campo magnético es complejo ya que es transportado por el flujo del viento solar.

No habría fuerza neta sobre el imán, pero puede tender a alinearse con el campo magnético. Esto podría causar una fuerza de giro, pero no una aceleración.

Habría algo de fuerza debido a las partículas del viento solar que inciden sobre el objeto, pero dado que solo hay algo así como 5 átomos por cm3, la fuerza no es muy grande y no tiene nada que ver con que el objeto sea un imán.

Ayer estaba pensando en la densidad del viento solar de 5 átomos por cm3 a 1 UA y se me ocurrió algo. Si el imán se pusiera en movimiento, por ejemplo, dando vueltas en un círculo a lo largo de una cierta distancia, entonces entraría en contacto con muchos átomos de viento solar. Por ejemplo, si el imán se coloca al final de un poste de 10 pies y luego se gira el poste, viajará 754 pulgadas/1915 centímetros en un segundo. 1915 x 5 átomos = 9575 átomos. Entonces, esto significa que los 9575 átomos en el camino de este imán se desviarán y, por lo tanto, producirán una fuerza en el imán, alejándolo del Sol.
En realidad, la forma en que los campos magnéticos barren el material generalmente no es la fuerza de Lorentz, porque la fuerza de Lorentz no puede impartir energía cinética. Son fuerzas electromagnéticas debido al hecho de que los campos se están moviendo, y esas fuerzas trabajan en la misma dirección en ambos signos de carga, que es cómo el viento solar puede expulsar iones de cualquier carga. Para un imán, lo que sería más relevante es la ley de Faraday, la forma en que se induce un EMF cuando intentas cambiar el flujo magnético. Sospecho que las variaciones magnéticas en movimiento expulsarían un imán permanente, como una aplicación de la ley de Lens.
Me di cuenta de que calculé mal en mi última publicación. Dado que el imán es un imán cúbico de 1 pulgada, eso significa que el área de superficie de cada lado del imán = 2,54 cm cuadrados = 6,45 cm cuadrados. Entonces, el número de átomos solares que se encuentran en el camino del imán sería 9515 x 6.45 = 61,372. Además, este imán sería un imán de neodimio de fuerza N52 para un efecto máximo.
Acabo de rehacer las matemáticas y la respuesta es 61.759.
en cambio, el imán está compuesto por unos 10000000000000000000000000 átomos. (Puede que haya contado mal los ceros). Estás tratando de mover un planeta con un peashooter. Realmente no importa si el planeta tiene un campo magnético o si los guisantes están cargados eléctricamente.

Si colocara un fuerte imán permanente en el viento solar, como un imán de neodimio cúbico de 1 pulgada, las partículas cargadas del viento solar chocando con el campo magnético del imán empujarían el imán fuera de nuestro sistema solar...

Técnicamente hablando, sí. En términos prácticos, llevaría mucho tiempo . El viento solar consta de 5 átomos por centímetro cúbico por segundo . Las velas solares suelen ser enormes y funcionan por reflexión , simplemente empujar un objeto diminuto es ineficiente, ser magnético ayuda muy poco.

No estoy seguro de que eso sea cierto, aunque yo mismo podría estar equivocado. La presión del viento solar es muy leve y pasada cierta distancia, prácticamente nula. (salir del sistema solar llevaría mucho tiempo). También existe el efecto Poynting-Roberton para un objeto de ese tamaño. 1 pulgada es un poco grande para eso, por lo que el efecto quizás también sea mínimo. planetfacts.org/poynting-robertson-effect
A 0,5 AU, la densidad del viento solar es de 20 átomos por centímetro cúbico por segundo. Entonces, si el imán se colocara a esta distancia del Sol, sería empujado con una presión dinámica más alta y su aceleración sería más rápida. Cuanto más se aleje, la densidad del átomo disminuirá, pero creo que mantendrá la velocidad que ganó entre 0,5 y 1 AU. No estoy seguro sobre el efecto Poynting-Robertson, pero supongo que tendría algún efecto en la trayectoria general del imán a medida que viaja fuera del sistema solar.
Como señala Ken G, debe saber si el imán comenzó en una órbita, o está estacionario y a punto de caer directamente al sol, etc.
Mi idea es que comenzaría su viaje como un objeto estacionario colocado a una distancia de 0,5 AU. Estoy de acuerdo con Ken G en que la gravedad del Sol atraería el imán a pesar de moverse contra el viento solar.
@FanofComets: una copa de metal o una parábola probablemente funcionarían mejor, pero un imán de neodimio cúbico de 1 "cuesta solo $ 10. Pensé que su pregunta suponía que el viaje comenzaría lo suficientemente lejos del sol porque escribió "... eso es si no encuentra ningún planeta u objeto en su camino?" - el sol detrás de él, y lo suficientemente cerca, pone el campo gravitatorio del sol en el camino del cubo. No asumí cosas que no escribiste y respondí tu pregunta tal cual - Se cree que una vela solar es práctica.
@Rob, creo que todo se reduce a que he sobreestimado el poder potencial del viento solar del Sol. Por lo tanto, es muy poco probable que el viento solar pueda expulsar un imán permanente de nuestro sistema solar.
Las velas solares tienen una proporción muy alta de área de superficie a masa, y no funcionan con el viento solar, funcionan con la luz del sol. El flujo de cantidad de movimiento en la luz solar es mucho mayor que el flujo de cantidad de movimiento en el viento solar.

La gravedad del Sol atraería a cualquier objeto grande que aún no esté en órbita, que sería dominante sobre las fuerzas magnéticas del viento muy débil. Si el objeto ya estuviera en órbita, la situación sería similar a las partículas de polvo que salen de un cometa: su camino se ve más afectado por la presión de la luz que por la presión magnética, pero para un objeto grande, ninguno de los dos podría rivalizar con la gravedad.

Exactamente: el diagrama de fuerza total es lo que importa, y el viento solar, ya sean campos magnéticos o momentos de partículas que inciden en el imán, son factores pequeños.
Este es un buen punto que mencionó Ken G y uno que no consideré. Estaba pensando que el imán podría comenzar como un objeto estacionario y luego el viento solar comenzaría a alejarlo del Sol, pero es lógico que la gravedad del Sol ganaría y atraería al imán, especialmente si el imán estacionario se coloca en una distancia de 0,5 UA.
¿El viento solar del Sol expulsará un imán permanente de nuestro sistema solar?
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