Со помош на моќни ласери, кинески истражувачи создадоа плазма во која температурата достигнала околу 820.000 степени Целзиусови. Експериментот укажува на можен механизам што објаснува зошто надворешната атмосфера на Сонцето е многу потопла од неговата површина.
Една од најголемите загатки во проучувањето на Сонцето со децении ги предизвикува научниците: зошто неговата надворешна атмосфера, позната како корона, е толку многу потопла од видливата површина?
Додека температурата на површината на Сонцето изнесува околу 5.500 степени Целзиусови, во короната таа надминува еден милион степени. Нов лабораториски експеримент на кинески научници нуди ново објаснување за овој необичен температурен контраст.
Истражувањето се фокусира на процес познат како магнетно повторно поврзување – појава при која магнетните полиња со спротивна насока се спојуваат и ги менуваат своите врски, притоа ослободувајќи големи количества складирана енергија. Таа енергија се пренесува на честичките во плазмата и предизвикува нивно загревање.
Научниците претпоставуваат дека милијарди ситни енергетски изблици, наречени наноблесоци, би можеле заедно да придонесуваат за одржување на екстремно високата температура на сончевата корона.
Ласерски експеримент во Шангај
За да го испитаат овој процес, истражувачкиот тим, во кој учествувале Веи Сун од Кинескиот институт за атомска енергија и Јонгли Пинг од Пекиншкиот нормален универзитет, употребил четири преклопувачки ласерски зраци насочени кон пластична цел со брановидна површина.
Експериментот бил изведен во ласерскиот истражувачки објект „Шенгуанг-II“ во Шангај.
Ласерските импулси траеле само милијардити дел од секундата, но биле доволно моќни да претворат дел од материјалот во плазма – состојба на материјата составена од електрично наелектризирани честички.
При ширењето и забавувањето на плазмата, нејзиниот надворешен раб формирал структури слични на прсти и печурки. Оваа појава е позната како Рејли-Тејлоровa нестабилност.
Токму околу овие структури се создале магнетни полиња со спротивни насоки, кои почнале да се спојуваат и повторно да се поврзуваат. Компјутерските симулации го потврдиле развојот на овој процес.
Како контролен експеримент, научниците употребиле и рамна пластична цел. Во овој случај плазмата се ширела многу помазно, без карактеристичните испакнатини и структури забележани кај брановидната површина.
Температурата речиси двојно повисока
Со анализа на емитираните Х-зраци, истражувачите ја процениле температурата на електроните во плазмата.
Резултатите покажале дека кај брановидната цел температурата достигнала еквивалент од приближно 820.000 степени Целзиусови – речиси двојно повеќе отколку во експериментот со рамна површина.
Дополнителните компјутерски симулации, во кои било спречено создавањето магнетни полиња, покажале дека значителен дел од дополнителното загревање исчезнува. Ова е силен показател дека магнетното повторно поврзување игра важна улога во ослободувањето на енергијата.
Сепак, научниците предупредуваат дека лабораториската плазма била многу погуста, а процесите се одвивале многу побрзо отколку во реалните услови на Сонцето. Затоа, резултатите не претставуваат целосно објаснување на загревањето на короната, туку важен чекор кон разбирање на механизмите што можат да придонесат за него.
Истражувањето е објавено во научното списание „Physical Review Letters“. Следните набљудувања и лабораториски експерименти треба да покажат колку често магнетното повторно поврзување се случува на Сонцето и колкав е неговиот придонес во загревањето на короната.