Сенсація

Вчені знайшли таємничі «підігрівачі» сонячного вітру в космосі

Перерозподіл енергії серед популяції захоплених електронів не дає потоку плазми, що виходить від Сонця, остигати досить швидко
Коли працює вогнегасник, діоксид вуглецю, що виривається з нього, утворює навколо сопла кристали, схожі на лід. Це наочно демонструє фізичний принцип, згідно з яким газ і плазма при розширенні охолоджується. Сонячний вітер — вихідний з корони потік гелієво-водневої плазми — поводиться так само. Однак його охолодження відбувається не так інтенсивно, як передбачають фізичні закони
У статті, опублікованій у виданні Proceedings of the National Academy of Sciences, фізики з університету Вісконсину в Медісоні дають пояснення незвичайним властивостям цього потоку
«Люди вивчали сонячний вітер з моменту його відкриття в 1959 році, але є багато важливих властивостей цієї плазми, які досі не зовсім зрозумілі, — каже Стас Болдирєв, провідний автор дослідження. — Спочатку дослідники думали, що сонячний вітер повинен дуже швидко остигати при видаленні від Сонця, але супутникові вимірювання показують, що при досягненні Землі його температура в 10 разів перевищує очікувану. Отже, фундаментальне питання: чому він не остигає?»
Сонячний вітер складається переважно з електронів, протонів і ядер гелію. Цей потік часток схильний до впливу магнітних полів, що генеруються під поверхнею Сонця. Електрони, як найбільш легкі частинки, які рухаються швидше за інших. Деякі з них, у яких більше енергії, подорожують практично на нескінченні відстані. Інші електрони не можуть відірватися далеко від зірки, і в певний момент починають повертатися назад: при цьому їх траєкторії можуть помітно змінюватися при взаємодії з іншими компонентами сонячного вітру
«Частинки, вектор швидкості яких відхиляється від ліній магнітного поля, не можуть переміщатися в область сильного поля», — пояснює Болдирєв. Це означає, що деякі електрони не повертаються назад до центру зірки, а поповнюють популяцію так званих захоплених частинок. «Їх доля — постійно стрибати туди-сюди», — лаконічно підсумовує вчений
Виявилося, саме цей ефект лежить в основі феномену повільного остигання сонячного вітру. А зрозуміти це ученим допомогли експерименти з утримання плазми. Для дослідів були побудовані спеціальні апарати, в яких частинки проходили через своєрідне «пляшкове горлечко» магнітного поля, де силові лінії наближалися один до одного. Частина електронів проривається далі, але більшість з них відбивається назад всередину машини
Вивчення процесів, що проходять всередині апаратів для утримання плазми, показали, що високоенергетичні електрони — образно кажучи, найгарячіші — здатні дуже повільно перерозподіляти свою енергію по захопленим електронам, нагріваючи їх. За словами вчених, ці результати добре узгоджуються з даними вимірювань температури сонячного вітру
Джерело

 

 


Ми використовуємо cookies, щоб проаналізувати та покращити роботу нашого сайту, персоналізувати рекламу. Продовжуючи відвідування сайту, ви надаєте згоду на використання cookies та погоджуєтесь з Політикою конфіденційності.

Поштова адреса: вул. Дмитрівська, 30, м. Київ, 01154
Телефон: +380 (96) 915-55-60