Czy laser jest w stanie stworzyć magnetosferę? Odpowiedź brzmi: tak
Naukowcy przeprowadzili niezwykle interesujący eksperyment, w którym za pomocą lasera o dużej sile stworzyli miniaturową magnetosferę. Jak działa mikrokosmos?
Naukowcy z Uniwersytetu w Osace, we współpracy z naukowcami z Narodowego Instytutu Nauk o Syntezie Jądrowej i z innych uniwersytetów, przeprowadzili bezpośrednie pomiary czystych wypływów elektronów istotnych dla rekoneksji magnetycznej za pomocą lasera o dużej mocy - Gekko XII.
Rekoneksja magnetyczna jest podstawowym procesem w wielu zjawiskach kosmicznych i astrofizycznych, m.in. jak rozbłyski słoneczne, czy burze magnetyczne. Jest to zjawisko szybkiej zmiany układu linii pola magnetycznego w danym środowisku. Dynamika elektronów odgrywa bardzo ważną rolę w mechanizmie wyzwalającym rekoneksję, dlatego też badania nad nimi są tak istotne.
Miniaturowy wszechświat na wyciągnięcie ręki
Obserwowanie zjawisk w skali elektronów w niezmierzonym wszechświecie byłoby niezwykle trudne. Zatem naukowcy korzystają z tzw. astrofizyki laboratoryjnej, w ramach której laserowo wytworzyli plazmę, w której znajdowały się elektrony bezpośrednio sprzężone z polem magnetycznym.
Naukowcy przeprowadzili eksperyment, który magnetyzuje elektrony, a nie jony, jednocześnie kontrolowali położenie pola magnetycznego w plazmie. Jak czytamy w artykule naukowym: - Rekoneksja magnetyczna generuje plazmoid lub wyspę magnetyczną -
- Wyniki tych badań mają zastosowanie nie tylko do plazmy kosmicznej i astrofizycznej, ale także do napędu magnetycznego statków kosmicznych, a także plazmy termojądrowej. Mikroskopijna dynamika elektronów reguluje zjawiska makroskopowe, takie jak rekoneksje magnetyczne i bezkolizyjne wstrząsy. Jest to unikalna i uniwersalna właściwość plazmy, której nie widać w zwykłym gazie i cieczy - wyjaśnia główny autor badania Yasuhiro Kuramitsu z Institute of Laser Engineering, Osaka University
Jak dodaje Kuramistu: - Teraz możemy rozwiązać ten problem w laboratoriach poprzez bezpośrednie lokalne pomiary plazmy i pola magnetycznego. Zajmiemy się długotrwałymi otwartymi problemami we wszechświecie, modelując je w laboratoriach. Znajomość natury plazmy może doprowadzić nas do uświadomienia sobie, na przykład, jak funkcjonuje plazma termojądrowa -
