Wird der Sonnenwind der Sonne einen Dauermagneten aus unserem Sonnensystem drängen?

Wenn Sie einen starken Permanentmagneten wie einen 1-Zoll-Würfel-Neodym-Magneten in den Sonnenwind legen würden, würden die geladenen Teilchen des Sonnenwinds, die mit dem Magnetfeld des Magneten kollidieren, den Magneten aus unserem Sonnensystem stoßen, das heißt, wenn dies nicht der Fall ist irgendwelchen Planeten oder Objekten auf seinem Weg begegnen?

Magnete neigen dazu, sich an magnetischen Feldlinien auszurichten. Es ist wahrscheinlicher, dass sich der Magnet in die Richtung des Magnetfelds dreht, das er durchquert. Der Sonnenwind wird durch magnetische Stürme erzeugt, aber ich glaube nicht, dass der Wind stark magnetisch ist. Es hat sowohl positiv als auch negativ geladene Teilchen, hauptsächlich Protonen, Elektronen und Alphateilchen. Denken Sie an eine Kompassnadel, die Nadel dreht sich, die Nadel wird nicht vom magnetischen Norden weggedrückt.
Ich denke, wenn der Magnet in einer Linie mit dem Äquator der Sonne platziert wird, sollte sich der Magnet in Bezug auf die Sonne in einer Nord-Süd-Ausrichtung ausrichten. Dies würde bedeuten, dass die Magnetfeldlinien des Magneten senkrecht zum Strom geladener Teilchen stehen würden, die von der Sonne ausströmen. Wenn dies der Fall ist, sollten die geladenen Teilchen um das Magnetfeld des Magneten herum abgelenkt werden, was einen Widerstand am Magneten erzeugen und ihn von der Sonne wegschieben sollte.
Wie wäre es, wenn wir es einfach machen und Russells Teekanne magnetisieren? :-)
@Carl Witthoft, autsch das tut weh, ist aber gleichzeitig lustig :)
@FanofComets - Man wäre skeptisch gegenüber der Existenz von Russells Teekanne , aber der Deckel des Gefäßes des Gerichtsmediziners ist eine echte Sache - auch eine angemessene Form.

Antworten (3)

Nein. Das Magnetfeld hat zwei Pole, die Kraft auf die beiden Pole des Magneten ist gleich und entgegengesetzt. Deshalb richtet sich eine Kompassnadel in Nord-Süd-Richtung aus, wird aber nicht nach Norden oder Süden gezogen.

Zwei Magnete ziehen sich an, weil der Nordpol des einen näher am Südpol des anderen liegt. Sie können eine Nettokraft auf einen Magneten ausüben, wenn die Feldlinien zusammengebündelt werden. Aber das Magnetfeld im Plasma ist nicht so. Sie stehen in erster Näherung parallel zueinander und senkrecht zum Äquator der Sonne. Tatsächlich ist das Magnetfeld komplex, da es vom Sonnenwind getragen wird.

Es würde keine Nettokraft auf den Magneten wirken, aber er kann dazu neigen, sich mit dem Magnetfeld auszurichten. Dies kann eine Drehkraft verursachen, aber keine Beschleunigung.

Es würde eine gewisse Kraft aufgrund von Sonnenwindpartikeln geben, die auf das Objekt auftreffen, aber da es nur etwa 5 Atome pro cm3 gibt, ist die Kraft nicht sehr groß und hat nichts damit zu tun, dass das Objekt ein Magnet ist.

Gestern dachte ich über die Sonnenwinddichte von 5 Atomen pro cm3 bei 1 AE nach und da fiel mir etwas ein. Wenn der Magnet in Bewegung versetzt wird, also etwa über eine gewisse Distanz im Kreis herumgeht, dann kommt er mit vielen Sonnenwindatomen in Kontakt. Wenn der Magnet beispielsweise am Ende einer 10-Fuß-Stange platziert und die Stange dann herumgedreht wird, bewegt er sich in einer Sekunde um 754 Zoll/1915 Zentimeter. 1915 x 5 Atome = 9575 Atome. Das bedeutet also, dass die 9575 Atome auf dem Weg dieses Magneten abgelenkt werden und somit eine Kraft auf den Magneten erzeugen, die ihn von der Sonne wegdrückt.
Tatsächlich ist die Art und Weise, wie Magnetfelder Material ausfegen, im Allgemeinen sowieso nicht die Lorentzkraft, da die Lorentzkraft keine kinetische Energie übertragen kann. Es sind elektromagnetische Kräfte aufgrund der Tatsache, dass sich die Felder bewegen, und diese Kräfte wirken auf beide Ladungszeichen in die gleiche Richtung, wodurch der Sonnenwind Ionen beider Ladungen ausstoßen kann. Für einen Magneten wäre das Faradaysche Gesetz am relevantesten, die Art und Weise, wie eine EMF induziert wird, wenn Sie versuchen, den Magnetfluss zu ändern. Ich vermute, dass sich bewegende magnetische Variationen als Anwendung des Linsengesetzes einen Permanentmagneten herausdrücken würden.
Mir ist aufgefallen, dass ich mich in meinem letzten Beitrag verrechnet habe. Da der Magnet ein 1-Zoll-Würfelmagnet ist, bedeutet dies, dass die Oberfläche jeder Seite des Magneten = 2,54 cm² = 6,45 cm² beträgt. Die Anzahl der Sonnenatome, die sich im Weg des Magneten befinden, wäre also 9515 x 6,45 = 61.372. Außerdem wäre dieser Magnet ein N52-Stärke-Neodym-Magnet für maximale Wirkung.
Ich habe gerade nachgerechnet und die Antwort ist 61.759.
Andererseits besteht der Magnet aus etwa 10000000000000000000000000 Atomen. (Möglicherweise habe ich die Nullen falsch gezählt). Sie versuchen, einen Planeten mit einer Erbsenkanone zu bewegen. Es spielt keine Rolle, ob der Planet ein Magnetfeld hat oder ob die Erbsen elektrisch geladen sind.

Wenn Sie einen starken Permanentmagneten wie einen 1-Zoll-Würfel-Neodym-Magneten in den Sonnenwind legen würden, würden die geladenen Teilchen des Sonnenwinds, die mit dem Magnetfeld des Magneten kollidieren, den Magneten aus unserem Sonnensystem stoßen ...

Technisch gesehen, ja. Praktisch würde es extrem lange dauern . Der Sonnenwind besteht aus 5 Atomen pro Kubikzentimeter pro Sekunde . Sonnensegel sind normalerweise riesig und funktionieren durch Reflexion , einfach auf ein winziges Objekt zu drücken ist ineffizient, es hilft sehr wenig, magnetisch zu sein.

Ich bin mir nicht sicher, ob das stimmt, obwohl ich mich selbst irren könnte. Der Sonnenwinddruck ist sehr gering und ab einer bestimmten Entfernung praktisch null. (das Sonnensystem zu verlassen würde sehr lange dauern). Es gibt auch den Poynting-Roberton-Effekt für ein Objekt dieser Größe. 1 Zoll ist dafür etwas groß, so dass dieser Effekt vielleicht auch minimal wäre. planetfacts.org/poynting-robertson-effect
Bei 0,5 AE beträgt die Dichte des Sonnenwinds 20 Atome pro Kubikzentimeter pro Sekunde. Wenn der Magnet also in diesem Abstand von der Sonne platziert wäre, würde er mit einem höheren dynamischen Druck zusammengedrückt und seine Beschleunigung wäre schneller. Je weiter es hinausgeht, desto geringer wird die Atomdichte, aber ich glaube, es wird die erreichte Geschwindigkeit zwischen 0,5 und 1 AE beibehalten. Ich bin mir über den Poynting-Robertson-Effekt nicht sicher, aber ich nehme an, dass er einen gewissen Einfluss auf die Gesamtbahn des Magneten haben würde, wenn er sich aus dem Sonnensystem herausbewegt.
Wie Ken G betont, müssen Sie wissen, ob der Magnet in einer Umlaufbahn begonnen hat oder stationär ist und kurz davor steht, direkt in die Sonne zu fallen usw.
Meine Idee ist, dass es seine Reise als stationäres Objekt beginnen würde, das in einer Entfernung von 0,5 AE platziert wird. Ich stimme Ken G zu, dass die Schwerkraft der Sonne den Magneten anziehen würde, obwohl er sich gegen den Sonnenwind bewegt.
@FanofComets - Ein Metallbecher oder eine Parabel würde wahrscheinlich besser funktionieren, aber ein 1-Zoll-Würfel-Neodym-Magnet kostet nur 10 US-Dollar. Ich dachte, Ihre Frage ging davon aus, dass die Reise weit genug von der Sonne entfernt beginnen würde, weil Sie geschrieben haben: "... das ist, wenn es trifft keine Planeten oder Objekte auf seinem Weg?" - Die Sonne dahinter und ausreichend nahe bringt das Gravitationsfeld der Sonne in den Weg des Würfels. Ich habe nichts angenommen, was Sie nicht geschrieben haben, und Ihre Frage so beantwortet, wie sie ist - ein Sonnensegel gilt als praktisch.
@Rob, ich denke, alles läuft darauf hinaus, dass ich die potenzielle Kraft des Sonnenwinds der Sonne überschätzt habe. Es ist also sehr unwahrscheinlich, dass der Sonnenwind einen Dauermagneten aus unserem Sonnensystem verdrängen kann.
Sonnensegel haben ein sehr hohes Verhältnis von Oberfläche zu Masse und arbeiten nicht mit dem Sonnenwind, sondern mit Sonnenlicht. Der Impulsfluss im Sonnenlicht ist erheblich höher als der Impulsfluss im Sonnenwind.

Die Schwerkraft der Sonne würde jedes große Objekt anziehen, das sich noch nicht im Orbit befindet, das die magnetischen Kräfte des sehr schwachen Windes dominieren würde. Wenn sich das Objekt bereits in der Umlaufbahn befände, wäre die Situation vergleichbar mit Staubpartikeln, die einen Kometen verlassen – ihre Bahn wird mehr durch Lichtdruck als durch magnetischen Druck beeinflusst, aber für ein großes Objekt könnte keiner von beiden mit der Schwerkraft mithalten.

Genau - es kommt auf das Gesamtkraftdiagramm an, und der Sonnenwind - seien es Magnetfelder oder auf den Magneten auftreffende Teilchenimpulse - sind kleine Faktoren.
Dies ist ein guter Punkt, den Ken G angesprochen hat, und einer, den ich nicht berücksichtigt habe. Ich dachte, dass der Magnet als stationäres Objekt beginnen könnte und dann der Sonnenwind beginnen würde, ihn von der Sonne wegzudrücken, aber es ist logisch, dass die Schwerkraft der Sonne siegen und den Magneten anziehen würde, besonders wenn der stationäre Magnet bei platziert wird eine Entfernung von 0,5 AE.
Wird der Sonnenwind der Sonne einen Dauermagneten aus unserem Sonnensystem drängen?
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