太陽風の力について

太陽風の1平米あたりの力(ニュートン)はいくつでしょうか？

No.2 回答者： himagene 回答日時： 2024/08/04 14:49

地球の軌道半径で、1~6 [nPa]（1~6ナノパスカル）です。

すなわちあなたが欲しい単位では (1~6)×10^{−9} [N m^{-2} ]　（１平方メートルあたり1~6ナノニュートン）です。

見積り方は、太陽風の平均速度を V[m/s]、太陽風の粒子密度≈陽子の密度を n[m^{-3}] 、陽子の質量を mp[kg]とした時の圧力が、P_{sw}=mp n V^2 で表されることを使います。地球の軌道半径付近での測定値 V=450 [km/s]=4.5e5 [m/s]、n=5 [cm^{-3}]=5e6 [m^{-3}]を使うと、mp=1.7e-27 [kg]ですから、P_{sw}=1.7e-9 [N m^{-2}] 、すなわち 1.7 [nPa] となります。
なお、太陽風は太陽からのプラズマ（大部分は、陽子と電子）の流れであり、太陽光とは違います。
光圧 P_{light} は、太陽定数（地球軌道での太陽光の強さ）を I [W/m^2] として　 P_{light}=I/c を使います。cは光速で c=3e8 [m/s]、Iは I=1.4e3 [W/m^2]ですから、P_{light} = 4.7e-6 [N/m^2] すなわち 4.7 [μPa]ですね。１平方メートルあたり4.7マイクロニュートン（4.7マイクロパスカル）

No.1 回答者： neKo_deux 回答日時： 2024/07/29 15:59

太陽からの距離とか、太陽フレア起こしてるとかで違うと思うけど。

2010年の記事だと、14m×14mのソーラーセイルを持つ「イカロス」で、地球から770万kmの位置でソーラーセイルを展開して1.12ミリニュートンの圧力を観測したとか。
面積で割ったら5.7マイクロニュートンとか？

AstroArts - 「イカロス」、太陽光圧による史上最大の推力を実現
https://www.astroarts.co.jp/news/2010/07/09ikaro …