Naukowcy wykorzystali instalację LAPD (Large Plasma Device) w Kalifornii
Jak zauważają fizycy, powstają magnetosfery,gdy przepływ plazmy zderza się z przeszkodą magnetyczną. Na przykład plazma wiatru słonecznego może oddziaływać z polem planety. Dochodząc do punktu równowagi (magnetopauzy), plazma omija przeszkodę i tworzy wydłużony ogon magnetosfery.
W eksperymencie reprezentowano pole magnetyczne LAPDsam Układ Słoneczny, sterowana laserowo plazma – wiatr słoneczny. Fizycy wykorzystali magnes dipolowy do stworzenia modelu własnego pola magnetycznego Ziemi. Specjalne czujniki skanowały system w trzech wymiarach, łącząc dane z dziesiątek tysięcy impulsów laserowych.
Fotografie promieniowania plazmowego. Źródło: Schaeffer, Cruz i in.,Fizyka Plazmy
Według badaczy, kiedypola magnetycznego dipola, udało im się wykryć magnetopauzę, która jest kluczowym dowodem na powstawanie magnetosfery. Po wyłączeniu dipola magnetopauza zniknęła. Zdaniem fizyków zaletą ich urządzenia jest możliwość regulacji i sterowania wszystkimi parametrami układu, co pozwala na tworzenie magnetosfery różnych obiektów w różnych warunkach.
Łącząc eksperymenty i symulacje, byliśmypotrafi zidentyfikować sygnatury zjawisk plazmowych w skali kinetycznej typowych dla planetarnych i minimagnetosfer. Oto klip z gęstością plazmy, który pokazuje wiele struktur w małej skali w jednej z naszych symulacji. pic.twitter.com/tAyj93o37m
— Fábio Cruz (@cruzfabios) 10 stycznia 2022
Naukowcy twierdzą, że poprzednioprzeprowadzono eksperymenty laboratoryjne z wykorzystaniem plazmowych tuneli aerodynamicznych lub laserów wysokoenergetycznych do tworzenia minimagnetosfer. Badania takie umożliwiały jednak ocenę pola magnetycznego tylko w jednym wymiarze i nie dawały pełnego, trójwymiarowego obrazu. Zdaniem autorów nowe podejście umożliwia tworzenie modeli magnetosfer planet wygodnych do badania.
Czytaj więcej
Po dziesięciu latach pracy naukowcy zakwestionowali standardowy model fizyki
Wewnątrz Ziemi jest inna „planeta”: jak uratowała rodzące się życie
Temperatura Neptuna zaczęła gwałtownie się wahać: astronomowie nie wiedzą dlaczego
Magnetopauza to granica, na której ciśnienie kinetyczne przepływu plazmy jest równoważone ciśnieniem pola magnetycznego planety.
Magnes dipolowy to element magnetyczny, który wytwarza jednolite pole magnetyczne.
Urządzenie do tworzenia silnie namagnesowanej plazmy tła.