Wiatr słoneczny i jego wpływ na życie i gospodarkę człowieka.

Istnienie wiatru słonecznego wykryto dopiero w latach sześćdziesiątych. Przewidział je w 1958 roku amerykański uczony prof. Eugene Parker. Dzięki zaawansowanej technice sonda Voyager zarejestrowała ten wiatr nawet za orbitą Neptuna. Wiatr słoneczny niczym jednak nie przypomina wiatrów występujących na Ziemi.

Słońce wysyła nieustannie w przestrzeń kosmiczną strumień naładowanych cząstek: swobodnych elektronów, protonów, cząstek a oraz niewielką liczbę pierwiastków cięższych. Skład chemiczny wiatru słonecznego jest taki sam jak skład atmosfery Słońca. Cząstki wchodzące w skład wiatru słonecznego startują z korony słonecznej i poruszają się z prędkościami od 250 do 800km/s, tak więc dotarcie na Ziemię zajmuje im około 10 dni. W ciągu 1s ze Słońca wypływa ok. 5 mln t. materii. Natężenie wiatru słonecznego nie jest stałe, zależy bowiem od aktywności Słońca. Okazuje się, że wiatr słoneczny jak również zjawiska które wywołuje mają wpływ na nasze życie na Ziemi.
To właśnie wiatr słoneczny jest odpowiedzialny za powstawanie zorzy polarnej. Dla mieszkańców obszarów o wysokich szerokościach geograficznych (tam powłoka magnetyczna jest najbardziej otwarta na przestrzeń kosmiczną) w takich krajach jak: Szkocja, Norwegia, Kanada (Alaska) czy Wyspa Południowa w Nowej Zelandii zorza jest widoczna jako wspaniałe widowisko świetlne. Na niebie pojawia się wtedy zmieniający się z każda minutą wzór białych i różnokolorowych świateł, które przyjmują kształt draperii, zasłon, koron, wstęg, kurtyn itp. Powstawanie zorzy polarnej zaczyna się wysoko, bo średnio 100km nad powierzchnią Ziemi. Wiatr słoneczny spłaszcza czoło magnetosfery i wyciąga jej tylną część w formę ogona. Następuje zderzenie wiatru słonecznego z polem magnetycznym Ziemi. Jeśli ten ustawi się odpowiednio - łączy się z polem magnetycznym Ziemi. Gdy zagarnięte linie znajdą się w ogonie magnetosfery, odrywają się od wiatru słonecznego i włączają ponownie w pole macierzyste. Naukowcy nie potrafią jeszcze w pełni wyjaśnić, jak podczas ponownego włączenia się następuje transformacja energii magnetycznej w kinetyczną, która to następnie pcha elektrony i jony dodatnie wzdłuż nowo połączonych linii pola w atmosferę Ziemi. W skutek tego oddziaływania obszar objęty działaniem ziemskiego pola magnetycznego rozciąga się w kierunku Słońca na ok. 60 tys. km., podczas gdy w kierunku przeciwnym sięga wielu milionów kilometrów. Rozpędzone cząstki wpadając w atmosferę zderzają się z atomami i cząsteczkami gazów: tlenu i azotu. W każdej kolizji atom lub cząsteczka pochłania energię elektryczną i uwalnia ją w postaci światła. Tak powstaje zorza polarna. Kolor zależy od rodzaju gazu i wysokości na jakiej występuje zderzenie (80-600km nad pow. Ziemi). Tańczące światło zorzy jest bardzo piękne, ale wybuchy na Słońcu wywołujące te zjawisko mogą być niebezpieczne. W ciągu kilku sekund uwalnia się tam więcej energii, niż zdołano wyprodukować do tej pory we wszystkich elektrowniach świata. Takie zjawisko spowodowało w 1987 roku w Ameryce Północnej szkody oszacowane na 100mln dolarów. Prądy elektryczne ze Słońca zmusiły elektrownie do wyłączeń i uszkodziły liczne urządzenia, gdyż silna jonizacja podczas występowania zorzy polarnej powoduje zaburzenia w rozchodzeniu się fali radiowej. Rozbłyski słoneczne są ponad to niebezpieczne dla astronautów, którzy nie mogą wówczas wychodzić na kosmiczne przechadzki, bo wysokoenergetyczne cząstki zagrażają ludzkiemu życiu.
Już w XVII wieku ludzie zaczęli dostrzegać związek pomiędzy występowaniem zorzy a Słońcem. Gdy na Słońcu pojawiają się plamy wzrasta prawdopodobieństwo ujrzenia zorzy. Zjawisko plam słonecznych jest związane ze zmienną aktywnością Słońca. Cykl aktywności Słońca zmienia się co 11 lat i ma związek ze zmianą biegunów na Słońcu. Na aktywność Słońca składa się szereg zjawisk połączonych ze sobą w skomplikowany sposób. Te zjawiska to: plamy słoneczne (pociemnienia, obszary o niższej temperaturze), pochodne (jasne miejsca), rozbłyski, protuberancje (potężne wybuch, po których zostaje wyrzucona ogromna ilość plazmy). Z plam słonecznych, czyli ciemniejszych i chłodniejszych miejsc w zewnętrznej części Słońca – korony wypływają w przestrzeń międzyplanetarną cząstki elektryczne – wiatr słoneczny.

„Pogoda” w słonecznej atmosferze bardzo różni się od pogody ziemskiej. Burze magnetyczne i wybuchy, znane jako rozbłyski, pojawiają się na Słońcu nagle. Wahania natężenia cząstek emitowanych przez Słońce powodują zaburzenia ziemskiego pola magnetycznego, czyli tzw. burze magnetyczne. Ziemskie pole magnetyczne tworzy wokół Ziemi niewidzialny kokon,który opływany jest przez wiatr słoneczny. Te właśnie pole magnetyczne powoduje odchylanie torów większości cząstek wiatru słonecznego, a część z nich zatrzymuje, jednak niektóre cząstki elektryczne potrafią przez nie przeniknąć. Według polskiej uczonej badającej wiatr słoneczny, cząstki, które przenikną przez pole magnetyczne Ziemi mogą mieć wpływ na pogodę na Ziemi a tym samym na nasze samopoczucie. Widzi ona także związek miedzy natężeniem cząstek wiatru słonecznego z zawartością ozonu w atmosferze a także z trwałością sztucznych satelitów. Inni naukowcy przywołują mniej znane efekty oddziaływania na ziemskie pole magnetyczne. Niektórzy z nich twierdzą, że zaburzenia geomagnetyczne mają wpływ na zdrowie ludzi, w szczególności na występowanie zawałów serca. Zostało udowodnione natomiast, że w połączeniu ze zmianami jonizacji górnych warstw atmosfery burze magnetyczne silnie wpływają na warunki rozchodzenia się fal radiowych. Mogą one powodować utratę łączności radiowej na dużych obszarach na Ziemi, również łączności z satelitami. Jest rzeczą oczywistą, że utrzymanie dobrej łączności radiowej ma zasadnicze znaczenie na przykład w komunikacji lotniczej. Znane są również przypadki popełnienia błędów w nawigacji morskiej spowodowane właśnie burzami magnetycznymi. Zmiany pola magnetycznego na powierzchni Ziemi mogą indukować duże napięcia w sieciach energetycznych, powodując ich awarie na dużych obszarach, takie jak np. awaria głównego transformatora energetycznego w New Jersey w 1989r. Zaburzenia geomagnetyczne mogą zakłócić tez działanie systemów zdalnej sygnalizacji i kontroli np. w sieci kolejowej.

Człowiek obserwując Słońce na przestrzeni wieków, zdołał przekonać się jak ogromny wpływ ma ono na nasze życie. To dzięki niemu właśnie powstało życie na Ziemi. Niestety cząstki emitowane przez Słońce mogą stanowić zagrożenia dla zdrowia i samopoczucia człowieka. Burze słoneczne i zorze, których to twórcą jest wiatr słoneczny również nie pozostają bez wpływu na Ziemię np. zaburzając odbiór fal radiowych lub siejąc spustoszenie w gospodarce energetycznej i sieci komunikacyjnej na Ziemi. Z powodu tych zagrożeń naukowcy bacznie obserwują Słońce. Starają się przewidzieć zjawiska występujące na jego powierzchni i w porę zapobiegać ich negatywnym skutkom, aby nie dopuścić do katastrof na naszej planecie – Ziemi.