В Китае с помощью лазеров воссоздают магнитные бури
Лазерные технологии, Лазеры в науке 19.01.2023 Комментарии к записи В Китае с помощью лазеров воссоздают магнитные бури отключеныКитайские физики использовали мощные лазеры, чтобы имитировать в лаборатории формирование солнечной вспышки. Исследование опубликовано в журнале Nature Physics.
Исследователи из Китая облучали алюминиевую фольгу с помощью мощных лазеров, чтобы воссоздать процессы магнитного пересоединения на Солнце. Результаты экспериментов соответствуют наблюдениям солнечных обсерваторий и предсказывают поведение электронов, которое должен исследовать зонд НАСА «Паркер».
Солнечные вспышки — это интенсивное выделение энергии на поверхности Солнца, вызванное магнитным пересоединением. Во время этого процесса два противоположно ориентированных магнитных поля в плазме встречаются, а магнитные линии перезамыкаются, создавая кинетическую и тепловую энергию плазмы и отправляя заряженные частицы в космос со скоростью света.
Схема магнитного пересоединения. Изображение: ChamouJacoN, Public domain, через Викисклад
Еще в 2010 году физики из Китайской академии наук, Пекинского университета и Шанхайского университета воссоздали магнитное пересоединение, используя два мощных лазера для возбуждения алюминиевой фольги и создания на ее поверхности плазменных пузырьков. По мере расширения пузырьков плазмы магнитные поля в форме пончика сталкивались друг с другом, и наблюдалось магнитное пересоединение.
В новой работе ученые усовершенствовали эксперимент, чтобы привести лабораторные условия в соответствие с реальными сложными процессами на Солнце. Для этого исследователи масштабировали ключевые параметры и удвоили количество лазеров. В результате моделирования исследователям удалось воссоздать сложные процессы солнечной турбулентности.
Результаты, полученные в результате эксперимента, полностью согласуются с известными данными о солнечных вспышках, собранными различными обсерваториями. Кроме того, ученые измерили, насколько энергичными были электроны в плазме и как они ускорились во время вспышки.
Аналогичное исследование в реальных условиях должен провести солнечный зонд «Паркер», запущенный НАСА в 2018 году. Для проведения экспериментов он должен выйти на орбиту с перигелием 6,2 млн км к 2024 году.
Китайские исследователи отмечают, что возможность воссоздать физические процессы в лаборатории поможет строить более надежные модели и лучше предсказывать, когда и где произойдет магнитное пересоединение.
