Solvinden, et tynt plasma som strømmer ut fra Solen med supersonisk hastighet og fyller det interplanetare rom. Plasmastrømmen bringer også med seg et magnetisk felt fra Solen, det interplanetare magnetfelt. Solvinden skaper en dynamisk forbindelse mellom Solen og planetene, og den har en sterk innvirkning på forholdene i planetenes magnetosfærer og atmosfærer.
Opphav
Plasmaet i solvinden stammer fra Solens korona. Det frigjøres fra Solens gravitasjonsfelt pga. den store trykkforskjellen mellom den varme koronaen og det interplanetare rom. Det er imidlertid usikkert hvilke prosesser som gir solvinden supersonisk hastighet.
Beskaffenhet
Solvinden består hovedsakelig av elektroner og protoner, samt heliumioner (α-partikler) (ca. 4,5 %) og tyngre ioner (ca. 0,5 %). Solvindens hastighet er svært varierende. Ved Jordens avstand fra Solen (1 AU) ligger hastigheten mellom 200 og 700 km/s, med en gjennomsnittshastighet på 400 km/s. Med 435 km/s tilbakelegger solvindplasmaet 1 AU på 4 døgn. Partikkeltettheten ved 1 AU er ca. 8 · 106 per m3, og det interplanetare magnetfelt ca. 5 nT (nanotesla). Dette er 10 000 ganger svakere enn magnetfeltet ved Jordens overflate. På grunn av solrotasjonen vil plasmaet følge spiralbaner ut fra Solen. Dermed vil også magnetfeltstrukturene ha spiralform.
Det interplanetare magnetfeltet har sin opprinnelse i de områder på Solen hvor magnetfeltet er åpent. Det vil si at magnetfeltlinjer ikke vender tilbake til Solen. Polariteten, eller retningen av feltet, på Solens nordlige halvkule er motsatt av det man har på den sørlige halvkule. Ved Solens ekvatorplan, hvor magnetfeltet på hver sin side er motsatt rettet, har man et tynt strømsjikt. Dette sjiktet, som angir skillet mellom utover- og innoverrettet magnetfelt, er skråstilt på grunn av avvik mellom Solens rotasjonsakse og den magnetiske akse, og det har en bølgestruktur. Når Solen roterer, vil Jorden dermed noen ganger være over strømsjiktet og andre ganger under. Man vil oppleve et magnetfelt som er inndelt i sektorer og som skifter mellom å være rettet ut fra og inn mot Solen. Bølgeformen i grensesjiktet mellom feltretningen vil også føre til at man får komponenter av magnetfeltet som er vinkelrett på utstrømningsretningen, dvs. nord-sør- og øst-vest-komponenter. Retningen av magnetfeltet har stor betydning for koblingen mellom solvinden og Jordens magnetosfære.
En del av de variasjoner som forekommer i solvinden er periodiske med en periode på 27 døgn (lik Solens rotasjonsperiode). Forskjellige effekter i ionosfæren opptrer derfor med en slik periodisitet. Dette blir bl.a. brukt for å varsle magnetiske forstyrrelser.
De mest dramatiske forandringene i solvinden, som skjer i forbindelse med stormer og utbrudd på Solen, forekommer imidlertid mer uregelmessig. Se Solen (solaktivitet). Partikkelskurene som slynges ut, vil nå Jorden 2–3 dager senere og gi forstyrrelser i magntosfæren og ionosfæren, nordlys og magnetiske stormer.
Betydning
Interessen for solvinden knytter seg til de fundamentale prosesser på Solen i forbindelse med utsendelse og akselerasjon av solvindplasmaet. Men studier av solvinden er også nødvendig for å kunne forstå og forutsi forstyrrelser i Jordens magnetosfære og atmosfære. Slike forstyrrelser kan sette satellitter ut av drift ved f.eks. elektrisk oppladning eller partikkelstråling, og de kan skape sammenbrudd i elektrisk kraftforsyning og telesamband. Se også magnetosfæren (magnetosfærevarsling).
Historie
Det første direkte bevis for at det finnes en kontinuerlig partikkelstrøm fra Solen til det interplanetare rom, fikk man ved å studere form og retning av komethaler (Bierman, 1951, se også komet). Begrepet «solvind» ble introdusert av den amerikanske fysikeren E. N. Parker i 1958. De første målinger av solvinden ble foretatt i 1959 av de sovjetiske romsondene Lunik 2 og 3. Senere er solvindens egenskaper kartlagt gjennom målinger fra en rekke instrumenterte satellitter og romsonder. Det er i dag kontinuerlige satellittmålinger av solvinden. Dette inngår i studier av Solen, av koblingen mellom solvinden og Jordens magnetosfære, og det gir data som brukes i varsling av romvær.
