Inhoud
Als je aan de zon denkt als een gigantisch bolletje kokend water, is de zonnewind als de slierten stoom die van het oppervlak drijven. De zon is niet gemaakt van water, maar is in plaats daarvan een zee van atomen die zo heet zijn dat de elektronen aan de buitenkant en de protonen en neutronen bij de kernen van elkaar zijn gescheiden. De zonnewind bestaat dus niet uit moleculen heet water maar uit hoogenergetische elektronen, protonen en andere atoomkernen. De zon is altijd aan het sudderen - er komt altijd een wolk van elektronen en protonen vrij - maar zo nu en dan borrelt het een beetje feller.De hoogenergetische barstende bellen resulteren in extra pufjes van deeltjes, coronale massa-ejecties of CME's genoemd. Het aardoppervlak wordt beschermd tegen bijna alle effecten van zonnewind, maar satellieten hebben niet zoveel geluk.
Sfeerverwarming
De gewone zonnewind op de aarde reist ongeveer 400 kilometer per seconde - bijna een indrukwekkende 900.000 mijl per uur. Maar de zonnewind bevat slechts ongeveer vijf protonen in elke kubieke centimeter. Dat is minder dan een miljard miljardste van de dichtheid van lucht op aarde. De lage dichtheid van de zonnewind betekent dat het niet veel energie overbrengt op alles wat het raakt, dus het zal geen satelliet bewegen, maar het zal de buitenste lagen van de atmosfeer opwarmen. In tijden van intense zonnewind wordt de atmosfeer meer warm en expandeert, wat betekent dat satellieten met banen lager dan ongeveer 1.000 kilometer (620 mijl) meer kans hebben om in de lucht te lopen en energie te verliezen - satellietbanen met maar liefst 30 kilometer te verlagen ( 18 mijl).
Opladen
De deeltjes van de zonnewind zijn protonen en elektronen. Dat zijn geladen deeltjes. Wanneer de stroom van geladen deeltjes een satelliet raakt, verzamelt deze lading op satellietoppervlakken. Dit kan twee problemen veroorzaken. Ten eerste accumuleren verschillende delen van de satelliet op verschillende manieren, waardoor een groot spanningsverschil kan ontstaan tussen aangrenzende oppervlakken. Ten tweede, wanneer satellieten in en uit schaduw gaan, kunnen ze de lading vrijgeven die ze hebben verzameld. Beide effecten kunnen leiden tot een snelle ontlading - zoals een miniatuur bliksemschicht die door de satelliet schiet. Satellieten hebben ingebouwde bescherming tegen normale niveaus van zonnewind, maar intense uitbarstingen bij CME's kunnen die bescherming overweldigen en elektronica beschadigen of vernietigen.
Energetische deeltjes
De zonnewind bevat enkele langzaam bewegende en enkele snel bewegende deeltjes. De snelste deeltjes kunnen extreem energiek zijn, zo energiek dat ze dwars door de buitenste lagen van een satelliet kunnen snijden en in de elektronische chips kunnen ploegen. Hoewel de deeltjes microscopisch zijn, zijn de functies op de microchips ook microscopisch, zodat die zeer energieke deeltjes elektronica kunnen vernietigen. Hoewel satellieten tegen deze deeltjes worden beschermd, kunnen ze niet tegen elk mogelijk deeltje beschermen. De grootste bescherming is dat deze zeer energetische deeltjes zeldzaam zijn.
Radio uitzending
Sommige van de geladen deeltjes van de zonnewind schieten recht de atmosfeer in, maar de meeste worden door het aardmagnetisch veld opzij gezet. Het magnetische veld pendelt de deeltjes naar de noord- en zuidpool. Daar worden de deeltjes naar de bovenste lagen van de ionosfeer geleid. De nieuwe toestroom van geladen deeltjes verstoort met radio-uitzending - blokkeert sommige signalen en verbetert andere. Dat veroorzaakt communicatie van en naar satellieten, die bijvoorbeeld de werking van het Global Positioning System verstoort.