Полярный ветер

Плазменный фонтан Земли, показывающий ионы кислорода, гелия и водорода, которые хлынули в космос из регионов вблизи полюсов Земли. Слабая желтая область над северным полюсом представляет собой газ, ушедший с Земли в космос; зеленая область — это северное сияние , или плазменная энергия, возвращающаяся в атмосферу.

Полярный ветер или плазменный фонтан — это постоянный истечение плазмы Земли из полярных областей магнитосферы . вызванное взаимодействием солнечного ветра с атмосферой Земли. Солнечный ветер ионизирует молекулы газа в верхних слоях атмосферы до такой высокой энергии, что некоторые из них достигают скорости убегания и выбрасываются в космос. Значительный процент этих ионов остается связанным внутри магнитного поля Земли, где они образуют часть радиационных поясов .

Этот термин был придуман в 1968 году в паре статей Бэнкса и Хольцера. и Ян Эксфорд . Поскольку процесс оттекания ионосферной плазмы от Земли вдоль силовых линий магнитного поля аналогичен истечению солнечной плазмы от солнечной короны ( солнечному ветру ), Аксфорд предложил термин «полярный ветер». Идея полярного ветра возникла из-за желания решить парадокс земного баланса гелия . Этот парадокс состоит в том, что гелий в атмосфере Земли, по-видимому, образуется (в результате радиоактивного распада урана и тория ) быстрее, чем теряется при выходе из верхних слоев атмосферы. Осознание того, что некоторое количество гелия может быть ионизировано и, следовательно, покинуть Землю вдоль открытых линий магнитного поля вблизи магнитных полюсов («полярный ветер»), является одним из возможных решений парадокса.

Дальнейшие исследования проводились с помощью масс-спектрометра замедляющих ионов на Dynamics Explorer космическом корабле в 1980-х годах. Недавно зондирующая ракета была запущена в зону плазменного нагрева фонтана SCIFER.