Οι ερευνητές του Caltech κατασκεύασαν ένα μοντέλο βρόχου πλάσματος στο εργαστήριο,
Για να πραγματοποιήσουν την ανάλυση, οι φυσικοί δημιούργησαν ένα κενόθάλαμος με διπλά ηλεκτρόδια εσωτερικά. Φόρτισαν έναν πυκνωτή και στη συνέχεια πέρασαν την ενέργεια μέσω ηλεκτροδίων για να δημιουργήσουν έναν μικροσκοπικό βρόχο ηλιακού στέμματος. Η όλη διαδικασία καταγράφηκε σε μια κάμερα που τραβάει 10 εκατομμύρια φωτογραφίες το δευτερόλεπτο. Κάθε κύκλος διήρκεσε περίπου 10 μs και είχε ως αποτέλεσμα να σχηματιστεί ένας βρόχος μήκους 20 εκ. και διαμέτρου περίπου 1 εκ. Αν και είναι πολύ μικρότερος από τον ηλιακό, η δομή είναι πανομοιότυπη με την πραγματική.
Ομοιότητες μεταξύ πραγματικών (πάνω) και εργαστηριακών (κάτω) ηλιακών εκλάμψεων. Εικόνα: Bellan Lab, Caltech
Η μελέτη έδειξε ότι οι βρόχοι του ηλιακού στέμματοςδεν είναι μια ενιαία δομή, αλλά μάλλον κλωστικά υφαντά νήματα, παρόμοια με ένα μεγάλο σχοινί. «Αν κόψεις ένα κομμάτι σχοινί, θα δεις ότι αποτελείται από πλέξεις μεμονωμένων κλωστών. Διαχωρίστε αυτά τα μεμονωμένα σκέλη και θα δείτε ότι είναι πλεξούδες από ακόμη πιο λεπτές κλωστές, και ούτω καθεξής. Οι βρόχοι πλάσματος λειτουργούν με τον ίδιο ακριβώς τρόπο», λέει ο Yang Zhang, συν-συγγραφέας της μελέτης.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι μια τέτοια δομή είναι σημαντική γιαπαραγωγή σωματιδίων υψηλής ενέργειας και ακτίνων Χ κατά τη διάρκεια μιας ηλιακής έκλαμψης. Το πλάσμα είναι ένας ισχυρός ηλεκτρικός αγωγός. Αλλά όταν πάρα πολύ ρεύμα προσπαθεί να περάσει μέσα από τον βρόχο της ηλιακής κορώνας, η δομή υφίσταται μια αλλαγή. Σχηματίζεται μια κάμψη στον βρόχο - αστάθεια με τη μορφή τιρμπουσόν, ως αποτέλεσμα, μεμονωμένα νήματα αρχίζουν να σπάνε. Σε αυτή την περίπτωση, κάθε νήμα ανακουφίζει από το φορτίο στα υπόλοιπα.
Εργαστηριακή προσομοίωση ηλιακής έκλαμψης. Εικόνα: Bellan Lab, Caltech
Μελετώντας τη διαδικασία μικροδευτερόλεπτο προς μικροδευτερόλεπτο,οι επιστήμονες παρατήρησαν την αιχμή της αρνητικής τάσης που σχετίζεται με την έκρηξη των ακτίνων Χ ακριβώς τη στιγμή που έσπασε το νήμα. Αυτή η αλλαγή στην τάση είναι παρόμοια με την πτώση πίεσης που συμβαίνει στο στένεμα ενός σωλήνα νερού. Το ηλεκτρικό πεδίο από αυτή την αιχμή τάσης επιταχύνει τα φορτισμένα σωματίδια σε ακραίες ενέργειες και, στη συνέχεια, καθώς επιβραδύνουν, εκπέμπονται ακτίνες Χ.
Διαβάστε περισσότερα:
Ένα κόκκινο φωτοστέφανο φούντωσε πάνω από την Ιταλία. Τώρα έχει εξηγηθεί η φύση του
Ονομάστηκε τρόπος μείωσης της όρεξης χωρίς χειρουργική επέμβαση
Το πείραμα με τους σπόρους Chia επιβεβαιώνει το διάσημο μαθηματικό μοντέλο του Alan Turing
Στο εξώφυλλο: προσομοίωση βρόχου πλάσματος στην επιφάνεια του Ήλιου. Εικόνα: Bellan Lab, Caltech