Фізики з'ясували, що протони переміщуються по космосу як серфінгісти на хвилях

Новий лабораторний експеримент передбачає, що протони можуть отримувати енергію, переміщаючись ударними

хвиль у космосі, як серфінгісти на хвилях.Але швидкість протонів збільшується за рахунок хвиль океану, а й за рахунок ударних хвиль у плазмі, суміші електрично заряджених частинок. Такі ударні хвилі є обурення, схожі на звуковий удар. Їх характерне різке збільшення щільності, температури і тиску.

Автори дослідження впевнені, що експериментдопоможе краще зрозуміти поведінку деяких з високоенергетичних частинок, які пронизують космос. Вважається, що ударні хвилі в космосі надають руху заряджені частинки. Але до сих пір не зовсім зрозуміло, як вони отримують енергію.

В експерименті, який імітував певнітипи космічних ударних хвиль, протони досягли енергії до 80 000 електрон-вольт, повідомляють вчені в статті для Nature Physics. У космосі аналогічні ударні хвилі виникають там, де відтік заряджених частинок від Сонця зустрічається, наприклад, з магнітним полем Землі, а також там, де вони різко уповільнюються при наближенні до краю Сонячної системи.

Вчені використовували потужні лазери, щобвідтворити фізику таких космічних ударних хвиль в меншому масштабі. В експерименті лазерний промінь випарував мета, пославши вибух плазми, вирушивши в хмару газоподібного водню. Як показали вимірювання, коли плазма протікала через газ, утворилася ударна хвиля і протони з газу прискорилися.

Фізики передбачили, що протони можна прискоритиза допомогою процесу, який відбувається в присутності магнітного поля. Частка штовхається електричним полем ударної хвилі, а магнітне поле допомагає їй «триматися курсу». Якщо частка вислизає від ударної хвилі, магнітне поле скручує її траєкторію, щоб повернути в хвилю. В результаті протон знову може переміщатися по її поверхні.

Вчені провели комп'ютерне моделювання експерименту. Порівняння штучно створених і реальних даних дозволяє припустити, що протони переміщалися саме по ударній хвилі.

Читати далі

З'явився суперконденсатор розміром з порошинку: він в 3 тис. Разів менше аналогів

У тиранозавра рекса в зубах були нервові датчики для розпізнавання видобутку

Розкрито вікова загадка джерела космічних променів в Чумацькому Шляху