Впервые физики воссоздали солнечный ветер в лаборатории
Часть фундаментальной физики Солнца была воссоздана с помощью плазмы внутри вакуумной камеры
Физики создали мини-порывы солнечного ветра в лаборатории, надеясь, что потоки заряженных частиц помогут разгадать некоторые загадки о нашей звезде.
«Мы не воссоздаем солнце, потому что это невозможно», — говорит физик Итан Петерсон из Висконсинского университета в Мэдисоне. «Но мы воссоздаем некоторую фундаментальную физику, которая происходит около Солнца».
Солнце извергает постоянный поток заряженных частиц, называемый солнечным ветром, в космос — хотя ученые не уверены, как именно происходит процесс. Когда Солнце вращается, его магнитное поле закручивает ветер в спиральную форму, называемую спиралью Паркера, названную в честь физика Юджина Паркера, который предсказал существование солнечного ветра в 1958 году.
В прошлом году НАСА запустило солнечный зонд Parker для непосредственного исследования источника солнечного ветра. Но Итан Петерсон и его коллеги нашли способ подражать спирали Паркера гораздо ближе к дому.
Ученые использовали алюминиевую вакуумную камеру шириной 3 метра под названием «Большой красный шар» в Висконсинской лаборатории физики плазмы, чтобы ограничить в ней шар плазмы, нагретый до 100000°С. Магнит в центре шара имитирует солнечное магнитное поле, а приложенные электрические токи заставляют плазму закручиваться и испускать потоки ветра.
Конечно, есть некоторые неизбежные различия между «Большим красным шаром» и Солнцем, в том числе размер, гравитация и температура. Тем не менее, ветер, как и ожидалось, превратился в четкую спираль Паркера.
Кроме того, ветер также иногда выбрасывал маленькие пузырьки плазмы, каждый около 10 сантиметров в поперечнике. Солнце выбрасывает похожие пятна, называемые плазмоидами, но никто не уверен точно, почему так происходит. «Большой красный шар» может помочь дать ответ на эти вопросы.
E. E. Peterson et al. A laboratory model for the Parker spiral and magnetized stellar winds. Nature Physics. Published online July 29, 2019. Doi: 10.1038/s41567-019-0592-7.