Caltech-forskere byggede en plasmasløjfemodel i laboratoriet,
For at udføre analysen byggede fysikere et vakuumkammer med dobbelte elektroder indeni. De opladede en kondensator og førte derefter energien gennem elektroder for at skabe en miniature solar corona loop. Hele processen blev optaget på et kamera, der tager 10 millioner billeder i sekundet. Hver cyklus varede omkring 10 μs og resulterede i dannelsen af en løkke på 20 cm lang og omkring 1 cm i diameter. Selvom den er meget mindre end den solcelle, er strukturen identisk med den rigtige.
Ligheder mellem ægte (øverst) og laboratorie- (nederst) soludbrud. Billede: Bellan Lab, Caltech
Undersøgelsen viste, at løkkerne af solkoronaener ikke en enkelt struktur, men snarere fraktalt vævede tråde, der ligner et stort reb. ”Hvis du skærer et stykke reb over, vil du se, at det består af vævninger af enkelte tråde. Adskil disse individuelle tråde, og du vil se, at de er fletninger af endnu finere tråde, og så videre. Plasma loops fungerer på nøjagtig samme måde,” siger Yang Zhang, medforfatter af undersøgelsen.
Forskere har fundet ud af, at en sådan struktur er vigtig forgenerering af højenergipartikler og røntgenstråler under et soludbrud. Plasma er en stærk elektrisk leder. Men når for meget strøm forsøger at passere gennem solkoronasløjfen, undergår strukturen en ændring. En bøjning dannes i løkken - ustabilitet i form af en proptrækker, som et resultat begynder individuelle tråde at bryde. I dette tilfælde aflaster hver tråd belastningen på de resterende.
Laboratoriesimulering af et soludbrud. Billede: Bellan Lab, Caltech
At studere processen mikrosekund for mikrosekund,forskerne bemærkede stigningen i negativ spænding i forbindelse med udbruddet af røntgenstråler, netop da glødetråden brød. Denne spændingsændring svarer til det trykfald, der opstår ved indsnævring af et vandrør. Det elektriske felt fra denne spændingsspids accelererer de ladede partikler til ekstreme energier, og når de sænker farten, udsendes røntgenstråler.
Læs mere:
En rød glorie blussede op over Italien. Nu er dens natur blevet forklaret
Udnævnt til en måde at reducere appetitten på uden operation
Chia frø-eksperiment bekræfter Alan Turings berømte matematiske model
På omslaget: en simulering af en plasmasløjfe på Solens overflade. Billede: Bellan Lab, Caltech