レーザーとフォイルを使用して実験室で再現された太陽フレア

中国の研究者らは、アルミニウム箔に強力なレーザーを照射してプロセスを再現した。

太陽の磁気リコネクション。実験の結果は太陽天文台の観測結果と一致し、NASAのパーカー探査機が研究すべき電子の挙動を予測した。

太陽フレアは激しい放射です磁気リコネクションによって太陽の表面に発生するエネルギー。このプロセス中に、プラズマ内の 2 つの反対方向の磁場が出会い、磁力線が再結合して、プラズマの運動エネルギーと熱エネルギーが生成され、荷電粒子が光速で宇宙に送られます。

磁気リコネクションのスキーム。画像: ChamouJacoN、パブリック ドメイン、ウィキメディア コモンズ経由

2010年、中国学士院の物理学者たちはSciences、北京大学、上海大学は、2 つの強力なレーザーを使用してアルミニウム ホイルを励起し、その表面にプラズマ バブルを作成することで、磁気リコネクションを再現しました。プラズマバブルが膨張すると、ドーナツ状の磁場が衝突し、磁気リコネクションが観測されました。

新しい研究では、科学者は改善しました実験室の条件を太陽上の実際の複雑なプロセスと一致させるための実験。これを行うために、研究者らは主要なパラメータを調整し、レーザーの数を 2 倍にしました。シミュレーションの結果、研究者たちは太陽乱流の複雑なプロセスを再現することができました。

太陽のフレアとコロナ質量放出。画像: NASA/SDO/ゴダード

実験から得られた結果は次のとおりですは、さまざまな天文台によって収集された太陽フレアに関する既知のデータと完全に一致しています。科学者らはまた、プラズマ内の電子のエネルギーと、フレア中に電子がどのように加速したかを測定した。

同様の実際の研究2018年にNASAが打ち上げたパーカー太陽探査機に搭載されるはずだ。実験を行うためには2024年までに近日点620万キロの軌道に入る必要がある。

太陽を背景にしたパーカー探査機の芸術的なイラスト。画像:NASA

中国の研究者は、その可能性に注目しています実験室で物理プロセスを再現することは、より堅牢なモデルを構築し、いつ、どこで磁気再接続が発生するかをより正確に予測するのに役立ちます。

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表紙画像:NASA/SDO/AIA