Sluneční erupce znovu vytvořená v malém měřítku v laboratoři

Výzkumníci z Caltechu vytvořili model plazmové smyčky v laboratoři,

tvořící se na povrchu Slunce. Studie ukázala, jak silné exploze vznikají, které uvolňují urychlené nabité částice a rentgenové záření do vesmíru.

K provedení analýzy fyzikové vytvořili vakuumkomora s dvojitými elektrodami uvnitř. Nabili kondenzátor a poté energii prošli elektrodami, aby vytvořili miniaturní sluneční koronovou smyčku. Celý proces byl zaznamenán na kameru, která pořídí 10 milionů snímků za sekundu. Každý cyklus trval asi 10 μs a výsledkem byla smyčka o délce 20 cm a průměru asi 1 cm, která je sice mnohem menší než ta sluneční, ale struktura je totožná se skutečnou.

Podobnosti mezi skutečnými (nahoře) a laboratorními (dole) slunečními erupcemi. Obrázek: Bellan Lab, Caltech

Studie ukázala, že smyčky sluneční korónynejsou jedinou strukturou, ale spíše fraktálně tkanými nitěmi, podobnými velkému lanu. „Když ustřihnete kus lana, uvidíte, že se skládá z tkaní jednotlivých nití. Oddělte tyto jednotlivé prameny a uvidíte, že jde o copánky z ještě jemnějších pramenů a tak dále. Plazmové smyčky fungují úplně stejně,“ říká Yang Zhang, spoluautor studie.

Vědci zjistili, že taková struktura je důležitá progenerace vysokoenergetických částic a rentgenového záření během sluneční erupce. Plazma je silný elektrický vodič. Když se však sluneční koronovou smyčkou pokusí projít příliš mnoho proudu, struktura projde změnou. Ve smyčce se vytvoří ohyb - nestabilita ve formě vývrtky, v důsledku toho se jednotlivé nitě začnou lámat. V tomto případě každé vlákno odlehčí zbývajícím.

Laboratorní simulace sluneční erupce. Obrázek: Bellan Lab, Caltech

Studium procesu mikrosekundu po mikrosekundě,vědci si všimli špičky záporného napětí spojeného s výbuchem rentgenových paprsků právě ve chvíli, kdy se vlákno přetrhlo. Tato změna napětí je podobná poklesu tlaku, ke kterému dochází při zúžení vodovodního potrubí. Elektrické pole z této napěťové špičky urychluje nabité částice na extrémní energie, a když se pak zpomalují, je emitováno rentgenové záření.

Přečtěte si více:

Nad Itálií se rozzářilo červené halo. Nyní byla jeho povaha vysvětlena

Pojmenován způsob, jak snížit chuť k jídlu bez operace

Experiment se semínky chia potvrzuje slavný matematický model Alana Turinga

Na obálce: simulace plazmové smyčky na povrchu Slunce. Obrázek: Bellan Lab, Caltech