Вспышки на Солнце, космическое излучение и северное сияние – хорошо известные явления. Но как именно возникает огромная энергия, которая выделяется во время этих процессов, – на этот вопрос не было точного ответа. Физики из Технического университета Чалмерса (Швеция) открыли новый способ изучения этих эффектных феноменов в лабораторных условиях. Результаты были опубликованы в журнале Nature Communications.
Ученые пытались перенести эти космические явления на землю в течение десятилетия. Новый метод изучения позволит войти в новую эру и исследовать то, что ранее невозможно было изучить.
Исследование астрофизиков из шведского университета касается магнитного пересоединения – процесса, который порождает такие явления, как вспышки на Солнце. Оно вызывает внезапное преобразование энергии, хранящейся в магнитном поле, в тепловую, световую и кинетическую энергию. Это происходит, когда встречаются две плазмы с противоположно направленными магнитными полями и сталкиваются силовые линии магнитных полей. Такое взаимодействие приводит к сильному ускорению частиц плазмы и выбросу энергии, которое иногда можно увидеть невооруженным глазом, – например, во время северного сияния.
Магнитное пересоединение в космосе может влиять на нас. Вспышки на солнце порождают магнитные бури на Земле, а также мешают работе спутников связи и, таким образом, могут влиять на электрические сети, воздушное движение и мобильную сеть.
Чтобы имитировать и исследовать эти впечатляющие феномены космической плазмы в лаборатории, необходим мощный лазер, создающий магнитные поля в миллион раз сильнее, чем на поверхности Солнца. В своем исследовании астрофизики из Технического университета Чалмерса предложили эксперимент, в котором магнитное пересоединение может быть изучено новым, более точным способом. Благодаря скользящему падению ультракоротких лазерных импульсов на поверхность плазмы эффект может быть достигнут без ее перегрева. Таким образом, процесс можно изучить очень чисто, без непосредственного влияния лазера на внутреннюю энергию плазмы.
Предлагаемый эксперимент позволит ученым лучше понять природу солнечных вспышек, а также даст возможность контролировать неустойчивость, вызванную магнитным пересоединением в термоядерных устройствах.
[Фото: Eurekalert.org]
