Caltech 연구진은 실험실에서 플라즈마 루프 모델을 구축했으며,
분석을 수행하기 위해 물리학자들은 진공 상태를 만들었습니다.내부에 이중 전극이 있는 챔버. 그들은 커패시터를 충전한 다음 전극을 통해 에너지를 전달하여 소형 태양 코로나 루프를 만들었습니다. 전체 과정은 초당 천만 장의 사진을 찍는 카메라에 기록되었습니다. 각 주기는 약 10μs 동안 지속되었으며 길이 20cm, 직경 약 1cm의 고리가 형성되었으며, 태양열 고리보다 훨씬 작지만 구조는 실제 고리와 동일합니다.
실제(위)와 실험실(아래) 태양 플레어 사이의 유사점. 이미지: Caltech Bellan Lab
이 연구는 태양 코로나의 루프가단일 구조가 아니라 큰 로프와 유사하게 프랙탈 방식으로 짜여진 실입니다. “로프 조각을 자르면 개별 실로 짜여져 있음을 알 수 있습니다. 이 개별 가닥을 분리하면 훨씬 더 미세한 가닥으로 땋은 것을 볼 수 있습니다. 플라즈마 루프는 정확히 같은 방식으로 작동합니다.”라고 이 연구의 공동 저자인 Yang Zhang은 말합니다.
과학자들은 그러한 구조가 다음에 중요하다는 것을 발견했습니다.태양 플레어 동안 고에너지 입자 및 X선 생성. 플라즈마는 강력한 전기 전도체입니다. 그러나 너무 많은 전류가 태양 코로나 루프를 통과하려고 하면 구조가 변경됩니다. 루프에 굽힘이 형성됩니다-타래 송곳 형태의 불안정성으로 인해 개별 스레드가 끊어지기 시작합니다. 이 경우 각 스레드는 나머지 스레드의 부하를 덜어줍니다.
태양 플레어의 실험실 시뮬레이션. 이미지: Caltech Bellan Lab
마이크로초 단위로 프로세스 마이크로초를 연구하고,과학자들은 필라멘트가 끊어졌을 때 X-선 폭발과 관련된 음의 전압 스파이크를 발견했습니다. 이 전압 변화는 수도관이 좁아질 때 발생하는 압력 강하와 유사합니다. 이 전압 스파이크의 전기장은 하전 입자를 극한의 에너지로 가속한 다음 속도가 느려지면 X선을 방출합니다.
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표지: 태양 표면의 플라즈마 루프 시뮬레이션. 이미지: Caltech Bellan Lab