11:11 12/04/2023

Солнечные корональные петли впервые воссоздали в лаборатории

NASA

Физики из Калифорнийского технологического института смоделировали в лаборатории крошечные солнечные петли, чтобы лучше понять природу этого явления. Они использовали аппарат, который превращает мощные электрические разряды в плазму.

Наблюдения за Солнцем ведутся уже давно. Ученые фиксировали заряженные частицы высокой энергии и рентгеновские лучи на поверхности звезды. Но механизм их генерации оставался неизвестным, так как ускорение частиц происходит в масштабе, недоступном для современной техники.

Лабораторный эксперимент позволил сымитировать физику солнечной корональной петли. Физик Пол Беллан разработал специальное устройство для создания таких структур, представляющих собой замкнутые дуги вязкой светящейся плазмы. Они извергаются из фотосферы (самого нижнего слоя атмосферы) Солнца вдоль линий магнитного поля и часто связаны с проявлением солнечной активности, такой как вспышки и выбросы корональной массы.

Устройство состоит из газовых форсунок, электромагнитов и электродов в вакуумной камере. Электромагниты генерируют магнитное поле внутри вакуумной камеры. Затем в область электрода вводится газ.

В ходе следующего этапа через электроды подается мощный электрический разряд в миллисекундных масштабах. Газ ионизируется и превращается в плазму, которая образует петлю, ограниченную магнитным полем.

Каждый цикл длится около 10 микросекунд. Петля достигает 20 см в длину и одного см в диаметре. Однако этого оказалось достаточно для исследований. Высокоскоростные камеры зафиксировали образование и распространение петли, позволяя детально проанализировать ее формирование, структуру и эволюцию.

Наблюдения показали, что плазменные петли по структуре похожи на веревки. Они состоят из отдельных «прядей», которые, в свою очередь, содержат еще более мелкие волокна. Оказалось, что именно эти нити ответственны за рентгеновские вспышки. Команда намерена продолжить работу и изучить различные способы слияния и реконфигурации корональных петель, сообщает Nature Astronomy.

Ранее сообщалось, что ученые раскрыли природу самых опасных солнечных вспышек. Исследования этих явлений заняли около 60 лет.