La pregunta está en el título.
Un poco de información de fondo: la velocidad de escape en la fotosfera del Sol es ~ 620 km/s, pero la velocidad media del plasma solar allí (inferida de la temperatura) es ~ 150 km/s. Sin embargo, el viento solar no solo es capaz de escapar de la superficie, alcanzando ~ 100 au, sino que su velocidad allí permanece relativamente alta y constante (como muestra la Voyager 2, hasta ~ 85 au, la velocidad es de aproximadamente 400 km / s: ( fuente )
Básicamente, parece que el viento obtiene casi el doble de la energía necesaria para escapar (la mitad de la cual se gasta para escapar y la otra mitad permanece en forma de energía cinética) "de la nada".
He leído que se supone que la energía extra proviene de algún modo del campo magnético. ¿Cómo exactamente? ¿Y por qué al mismo tiempo no parece que el campo magnético del plasma interestelar se atenúe por eso?
La comprensión completa de este fenómeno aún no se ha entendido. Sin embargo, tenemos una buena idea. Es correcto que el campo magnético juega un papel importante en el fenómeno y esta parte se trata en magnetohidrodinámica. Sin embargo, debe comenzar con un caso más simple en el que el campo magnético está ausente y puede considerar que todo el espacio es isotérmico. En este caso, hay dos fuerzas que compiten. La primera es la gravitación que tira del gas hacia el interior y la segunda es el gradiente de densidad que disminuye a medida que uno avanza hacia el exterior (la masa es constante y el volumen aumenta). Esto crea un empuje hacia el exterior, por así decirlo. Lo que está buscando se llama la solución crítica de Parker para la estructura de velocidad de los vientos estelares. Tenga en cuenta que mi suposición para el entorno isotérmico es incorrecta, pero podría aproximarse a una buena distancia en ciertas estrellas porque el calentamiento se produce debido a la presión de radiación. Sin embargo, también puede probar que si no hay deposición de energía o cantidad de movimiento en el viento por algo, entonces el gas no escapará. La ecuación final para la estructura de velocidad en el caso isotérmico resulta ser (después de tomar algunas aproximaciones de simetría) son:
La prueba de los vientos politrópicos también va en la misma línea.
Imagínense al sol emitiendo continuamente esta radiación. Por lo tanto, la radiación emitida anteriormente tiene más radiación detrás para proporcionar una fuerza.
No importa que la velocidad de escape sea más lenta porque la fuerza de radiación que actúa sobre ella es mayor que la fuerza gravitatoria. Si esta fuerza proviene de fotones o partículas reales, no importa. El punto es que las fuerzas no suman un valor negativo (en relación con el vector de velocidad de las partículas) o incluso cero, por lo tanto, 400 km/s...
ProfRob
Jim polvoriento
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