Caltechin tutkijat rakensivat plasmasilmukkamallin laboratoriossa,
Analyysin suorittamiseksi fyysikot rakensivat tyhjiönkammio, jonka sisällä on kaksoiselektrodit. He lataavat kondensaattorin ja ohjasivat sitten energian elektrodien läpi pienoiskorona-silmukan luomiseksi. Koko prosessi tallennettiin kameralla, joka ottaa 10 miljoonaa kuvaa sekunnissa. Jokainen sykli kesti noin 10 μs ja tuloksena muodostui 20 cm pitkä ja halkaisijaltaan noin 1 cm silmukka, joka on paljon pienempi kuin aurinko, mutta on rakenteeltaan identtinen todellisen silmukan kanssa.
Yhtäläisyydet todellisten (ylhäällä) ja laboratorioiden (alhaalla) auringonpurkausten välillä. Kuva: Bellan Lab, Caltech
Tutkimus osoitti, että silmukat auringon koronaeivät ole yksittäinen rakenne, vaan fraktaalisesti kudotut langat, jotka ovat samanlaisia kuin suuri köysi. ”Jos leikkaat köyden palan, näet, että se koostuu yksittäisten lankojen kudoksista. Erottele nämä yksittäiset säikeet ja huomaat, että ne ovat punoksia vieläkin hienommista säikeistä ja niin edelleen. Plasmasilmukat toimivat täsmälleen samalla tavalla", sanoo Yang Zhang, tutkimuksen toinen kirjoittaja.
Tutkijat ovat havainneet, että tällainen rakenne on tärkeäkorkeaenergisten hiukkasten ja röntgensäteiden syntyminen auringonpurkauksen aikana. Plasma on vahva sähköjohdin. Mutta kun liian paljon virtaa yrittää kulkea auringon koronasilmukan läpi, rakenne muuttuu. Silmukkaan muodostuu mutka - epävakaus korkkiruuvin muodossa, minkä seurauksena yksittäiset langat alkavat katketa. Tässä tapauksessa jokainen lanka keventää jäljellä olevien lankojen kuormitusta.
Auringonpurkauksen laboratoriosimulaatio. Kuva: Bellan Lab, Caltech
Prosessin tutkiminen mikrosekunti kerrallaan,tiedemiehet huomasivat röntgensäteiden purskeeseen liittyvän negatiivisen jännitteen piikin juuri hehkulangan katketessa. Tämä jännitteen muutos on samanlainen kuin painehäviö, joka tapahtuu vesiputken kapeneessa. Tämän jännitepiikin sähkökenttä kiihdyttää varautuneita hiukkasia äärimmäisiin energioihin, ja kun ne hidastuvat, lähetetään röntgensäteitä.
Lue lisää:
Italian yllä leimahti punainen sädekehä. Nyt sen luonne on selitetty
Nimetty tapa vähentää ruokahalua ilman leikkausta
Chia-siemenkoe vahvistaa Alan Turingin kuuluisan matemaattisen mallin
Kannessa: simulaatio plasmasilmukasta Auringon pinnalla. Kuva: Bellan Lab, Caltech