Vedci vytvorili mini solárnu erupciu priamo v laboratóriu: Čo tým chceli dosiahnuť?
Za solárnymi erupciami stojí astrofyzikálny fenomén, ktorý sa nazýva magnetická rekonekcia. Ten dlhú dobu ostával záhadou.
Pomocou dvanástich vysokovýkonných laserov sa vedcom podarilo vytvoriť niečo, čo by ste na našej planéte hľadali len ťažko. Vedci z Kyushu University vo svojom laboratóriu rekonštruovali solárnu erupciu.
Solárna erupcia bola oveľa menšia ako tá skutočná, no aj tak autorom novej štúdie umožnila preskúmať základný mechanizmus, ktorý prispieva k vznikom tohto astronomického fenoménu. Ide o magnetickú rekonekciu – proces, počas ktorého sa línie magnetického poľa pretrhnú a následne sa spájajú, čím uvoľňujú energiu.
„Magnetickú rekonekciu pozorujeme všade vo vesmíre. V našej sústave ju vidíme pri slnečných erupciách alebo v zemskej magnetosfére. Keď vzniká solárna erupcia, v praxi pozorujete magnetickú rekonekciu. Rovnako vzniká aj polárna žiara,“ vysvetľuje Taichi Morita, jeden z autorov štúdie.
Hoci sa s ňou stretávame všade, až donedávna ostávala pre vedcov do veľkej miery záhadou. V reálnom čase ich študuje napríklad misia americkej NASA, Magnetospheric Multiscale Mission. Ani tá však nedokáže priniesť všetky odpovede, napríklad ako rýchlo sa deje, alebo ako sa energia magnetického poľa premení a rozdelí do častíc v plazme.
Riešením ako nájsť odpovede na tieto otázky je vytvoriť mini solárne erupcie priamo v laboratóriu. Výskumníci použili výkonné lasery na to, aby vyrobili plazmové oblúky, v ktorých sa deje proces rekonekcie. Bez dostatočne výkonných laserov je však plazma príliš malá a nestabilná.
„Osaka University je známa svojim laserom Gekko XII. Ide o masívny 12-lúčový a mimoriadne energetický laser, prostredníctvom ktorého sme dokázali vytvoriť plazmu vhodnú na ďalšiu štúdiu,“ hovorí Morita.
Solárne erupcie v laboratóriu
Počas experimentu sa výskumníkom podarilo vytvoriť plazmové polia s vhodnými magnetickými poľami. Následne zasvietili nízkoenergetickým laserom na miesto, kde sa mala magnetická rekonekcia odohrávať. Týmto experimentom vytvorili v laboratóriu svoju vlastnú solárnu erupciu. Meranie menej výkonným laserom im umožnilo zistiť teplotu plazmy, jej rýchlosť, valenciu iónov, prúd a rýchlosť prúdenia plazmy.
Neprehliadnite
Kľúčovým objavom štúdie bolo odhalenie objavujúcich sa a miznúcich elektrických prúdov na mieste, kde sa magnetické polia stretli. Tým sa začal proces rekonekcie. Autorom sa podarilo dospieť k významnému objavu, no ich práca ani zďaleka nekončí. V nasledujúcich krokoch sa pokúsia preskúmať aj ďalšie astrofyzikálne fenomény.
Pomocou laserov by mohli preskúmať napríklad astrofyzikálne rázové vlny, akceleráciu kozmických lúčov, alebo magnetickú turbulenciu. Všetky spomínané fenomény by mohli poškodiť elektronické zariadenia, alebo zraniť ľudí. Morita tvrdí, že ak chceme niekedy našu planétu opustiť a vydať sa do vesmíru, musíme rozumieť všetkému, čo vo vesmíre prebieha. Hoci sa vyššie spomínané deje odohrávajú vo vesmíre bežne, nerozumieme im dostatočne na to, aby sme poznali základné princípy ich správania. Skúmanie astrofyzikálnych fenoménov pomocou laseru je podľa autorov štúdie doplnkom k pozorovaniam, ktoré vykonávajú satelity z obežnej dráhy.
Komentáre