Vedci z NASA prelomili 60-ročné tajomstvo Rýchlych magnetických výbuchov
Solárne erupcie vznikajú vďaka málo pochopenému deju, ktorý sa označuje ako magnetická rekonekcia.
Stačí len niekoľko minút na to, aby Slnko vyprodukovalo množstvo energie, ktoré by dokázalo dodať elektrinu celému svetu najbližších 20-tisíc rokov, píše portál americkej NASA. Naša najbližšia hviezda totiž vylučuje erupcie spôsobené explozívnym procesom s názvom magnetická rekonekcia. Hoci vedci o tomto procese veľa nevedia, už takmer 50 rokov sa ho snažia pochopiť.
Nie je to ale len preto, aby utíšili svoju vedeckú zvedavosť. Pochopenie procesu magnetickej rekonekcie by ľudstvu mohlo otvoriť dvere k jadrovej fúzii, zdroju čistej energie a umožnilo by nám predpovedať solárne búrky. Keď častice vychádzajúce zo Slnka zasiahnu našu planétu, mohlo by dôjsť k poškodeniu satelitov na obežnej dráhe a aj elektrických zariadení na povrchu planéty, ak by bola búrka dostatočne silná. Vedci sa preto snažia tento proces čo najlepšie pochopiť.
Vedci z americkej NASA podieľajúci sa na misii Magnetospheric Multiscale Mission, skrátene MMS, tvrdia, že poznajú odpovede na to, ako vzniká najexplozívnejší typ magnetickej rekonekcie. Podľa zistení štúdie sa tento typ deja odohráva konštantnou rýchlosťou. Magnetická rekonekcia sa odohráva v plazme, ktorá je citlivá na magnetické polia. Možno ju pozorovať pri množstve kozmických objektov, od Slnka až po čierne diery.
Ako prebieha magnetická rekonekcia?
V podstate ide o zlomenie a následné znovuprepojenie línií magnetického poľa. Počas tohto procesu dochádza k novému usporiadaniu magnetickej topológie, počas ktorého sa uvoľňuje energia. Magnetické polia v plazme ovplyvňujú správanie častíc v nej a sú náchylné na zmeny. Bežne sa magnetické línie v plazme nespájajú, no občas sa môžu k sebe priblížiť a ak nastane zmena, usporiadanie línií sa zmení. Jednoduchšie povedané ide o proces, ktorý premieňa magnetickú energiu na teplo a akceleráciu. Existuje niekoľko druhov magnetickej rekonekcie, no tým najzvláštnejším je druh, ktorý sa označuje ako Rýchla rekonekcia.
„Už dlhšiu dobu sme vedeli že sa Rýchla rekonekcia deje pravidelne. Netušili sme ale čo sa za týmto procesom môže ukrývať,“ vyjadrila sa Barbara Giles, podieľajúca sa na misii MMS.
Rýchla rekonekcia sa podľa výskumu deje prevažne v type plazmy, v ktorej nedochádza ku kolízii jednotlivých častíc. Plazma nachádzajúca sa vo vesmíre, je vo väčšine prípadov v tomto stave. Vedci ďalej zistili, že Rýchlu rekonekciu pravdepodobne zrýchľuje Hallov efekt, s ktorým sa stretávame aj u nás na Zemi, pri používaní mnohých elektronických zariadení. Hallov efekt sa používa v senzoroch merajúcich rýchlosť kolies alebo pri 3D tlačiarňach.
Neprehliadnite
Počas Rýchlej rekonekcie v plazme sa častice – ióny a elektróny, prestávajú pohybovať ako skupina. Keď prichádza k individuálnemu pohybu nabitých častíc, vzniká Hallov efekt vytvárajúci nestabilné energetické vákuum. V ňom nastáva proces rekonekcie. Tlak z magnetických polí vyvoláva implóziu energetického vákua, čo vedie k rýchlemu vylúčeniu obrovského množstva energie spôsobom, ktorý sa pravidelne opakuje.
Nová štúdia síce ponúka pohľad na to, ako Rýchla rekonekcia vzniká, no vedci potrebujú tento dej pozorovať v praxi. Misia MMS pozostávajúca zo štyroch satelitov, pokračuje v pozorovaní prípadov magnetickej rekonekcie. Vedci sa budú snažiť aplikovať nové poznatky v praxi a zistia, či boli závery ich štúdie správne.
Komentáre