¿Por qué el viento solar cambia a fluir recto cuando llega a la Tierra?

Entre 02:01y 02:29el nuevo video Goddard de la NASA 5 Nuevos descubrimientos de la sonda solar Parker de la NASA explica

hallazgo # 4, un punto de quiebre:

Antes de Parker, los científicos sabían que la corona gira con la superficie visible debajo de ella. Pero no sabían cómo, ni dónde, el viento solar cambió a fluir directamente cuando llegó a la Tierra.

Parker finalmente ha detectado signos de esta transición, y el cambio ocurre mucho más tarde de lo esperado.

Ingenuamente, aplicaría la conservación del momento angular y asumiría que las partículas están en órbitas balísticas individuales, pero el viento solar contiene partículas cargadas y neutras y, por lo tanto, aunque sean de baja densidad y largos caminos libres medios, pueden interactuar colectivamente.

Pero no entiendo por qué el viento solar de repente dejaría de girar más allá de un radio del Sol muy dentro de la órbita de la Tierra, en lugar de más allá de la heliopausa.

¿Por qué pasó esto?

¿Qué quieres decir con fluir recto? ¿Radialmente hacia afuera en lugar de tener un componente de velocidad azimutal? 'Straight' en el espacio exterior no está muy bien definido.
@AtmosphericPrisonEscape aparentemente NASA Goddard y yo entendemos que significa a lo largo de una línea recta lejos del Sol. Simplemente adopté el mismo término del video, como se muestra en la cita. Ninguno de nosotros está discutiendo el flujo lejos de la eclíptica, ya que Parker está en la eclíptica.
Estoy feliz de que su comprensión y la de la NASA se alineen tan bien. Muchas de esas coincidencias en estos días, al parecer. De todos modos, quiere decir radialmente lejos del sol, gracias, ese es un vocabulario que su compañero científico puede entender.
¿Y qué hay del hecho de que el Sol, la Tierra y Parker están todos en la eclíptica al mismo tiempo? ¡Demasiadas coincidencias para la comodidad!
Solo una nota rápida: el viento solar sale del Sol con algunos componentes de velocidad radial y azimutal. Cerca del Sol, el flujo co-rota aproximadamente con el "punto de pie" magnético de cualquier paquete de viento solar dado. Más allá de cierta distancia radial, llamada punto de Alfven, la co-rotación se rompe pero el componente azimutal del viento solar no desaparece en este punto. Simplemente ya no sigue, en longitud, la superficie del Sol.
@honeste_vivere Ya veo, gracias! Como acabo de mencionar en otra parte, ¡estas explicaciones simples y claras son muy bienvenidas!
Sí, pensé que aclararía algo, aunque creo que la respuesta de Rob es más que suficiente (y correcta, como de costumbre).

Respuestas (1)

Cuando el plasma se mueve en un campo magnético, las partículas cargadas siguen trayectorias helicoidales alrededor de las líneas de campo, debido a la q v → × B → Fuerza de Lorentz. Si el radio de giro es pequeño, entonces el plasma está efectivamente ligado (o congelado) a las líneas de campo.

Sin embargo, para decidir si es el movimiento del campo magnético el que fuerza el movimiento del plasma o viceversa, debemos comparar la presión magnética con la presión del gas (o de manera equivalente, comparar las densidades de energía magnética y cinética).

La densidad de energía magnética escala con el campo magnético al cuadrado y el campo cae más lejos del Sol (por ejemplo, un campo dipolar cae como r − 3 ), mientras que la densidad de energía cinética del plasma (que depende de la densidad y la temperatura del plasma) podría permanecer relativamente alta (la densidad del viento solar cae solo como r − 2 y la temperatura es aproximadamente constante). Hay una transición entre el campo magnético que domina el plasma cerca del Sol, hasta donde el plasma domina y efectivamente lleva el campo consigo. Este punto de transición se conoce como el radio de Alfven y generalmente se encuentra a unas pocas décimas de au del Sol.

Por debajo de este radio, el plasma (más o menos) co-rota con el campo, que está anclado a la fotosfera. Más allá de eso, el plasma es (más o menos) libre de moverse radialmente hacia afuera. Así es como el Sol pierde momento angular.

Ah, claro. No es nada como conservar el momento angular, la rotación mencionada es la tasa de rotación del Sol. ω (alrededor de 14 grados/día), lo que definitivamente será insostenible a cierta distancia. Esto es mucho más claro ahora, gracias!
¿Por qué el viento solar cambia a fluir recto cuando llega a la Tierra?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v