Scientific.ru
Новости науки
27.11.02. Аналог солнечной вспышки в лаборатории.

protuberance.jpg

В своих лабораторных экспериментах учёные Калифорнийского Технологического Университета смогли продемонстрировать что магнитные силы способны создавать гигантские струи плазмы - аналог протуберанцев на Солнце.

Уже давно известно, что многие астрономические объекты, от зарождающихся звёзд до ядер галактик, испускают гигантские струи плазмы, названные астрофизиками вспышками или струями реактивного газа - по аналогии со струёй газа, вырывающегося из сопел реактивного самолёта. Обычно они имеют форму закрученных спиралей или расширяющихся узких дисков (см. рис.). Одна из самых актуальных загадок учёных - как образуются такие струи и почему имеют такую закрученную форму. По самой правдоподобной теории происхождения таких вспышек (протуберанцев) магнитное поле Солнца выталкивает потоки плазмы из своей короны. Изогнутая или спиральная форма струй объяснялась искривлённостью магнитных силовых линий. Но экспериментального подтверждения этой теории до сих пор не было.

Учёные Scott Hsu и Paul Bellan смогли подтвердить одну из теорий о том, что магнитное поле способно создать такие вспышки. Им удалось с помощью разработанной ими технологии для магнитного удержания плазмы сформировать струю плазмы, сходную с астрофизической и получить фотографии.

В эксперименте использовался специально сконструированный, искривлённый наподобие магнитных силовых линий Солнца плазменный источник, представляющий из себя большую изогнутую трубу. Два концентрических медных электрода помещались в магнитную трубу под высоким вакуумом. Ток в 150 Килоампер проходящий через водородную плазму генерировал струю, которая распространялась в магнитном поле по этой трубе. Выяснилось, что силы магнитного поля сжимают плазму в форму узкого столба и изгоняют этот столб вдоль оси силовой линии магнитного поля, формируя подобный выброс струи реактивного газа. В случае, когда искривлённость силовых линий слишком большая наблюдалась спиралевидная форма реактивной струи. "Фотографии ясно показывают, что струйная структура плазмы, полученная в эксперименте образуется спонтанно" - сказал Пол Беллан.

Используя перепад напряжения на концентрических электродах исследователи смогли смоделировать расширяющийся диск, сходный с астрофизическим феноменом. К тому же в магнитном поле наблюдалось вращение плазменного диска.

Важность этого эксперимента в том, что он даёт неоспоримое подтверждение теории о том, что астрофизические плазменные реактивные потоки формируются под действием магнитных сил. Также результаты исследований дают количественные данные относительно свойств стабильности этих пучков. Изучая процесс реактивного формирования струй газа в лаборатории, исследователи будут способны улучшить понимание природы реальных астрофизических реактивных струй раскаленного газа.

С.Лукашов

Обсудить на форуме


На главную страницу