ظاهرة الطقس الفضائي تم رصدها في المختبر لأول مرة – عالم الفيزياء

تمت ملاحظة أحداث الطقس الفضائي المعروفة باسم انبعاثات جوقة وضع الصافرة في المختبر لأول مرة. تحدث هذه الانبعاثات بشكل طبيعي داخل مناطق الفضاء التي تهيمن عليها المجالات المغناطيسية الكوكبية -الأغلفة المغناطيسية- وهي مرتبطة بالشفق القطبي الذي يضيء سماءنا الشمالية والجنوبية كل شتاء. ومع ذلك، فإن أصولها الدقيقة غير مفهومة جيدًا، وحتى الآن، شملت دراستها إما ملاحظات المركبات الفضائية أو المحاكاة العددية. ومن خلال إعادة تهيئة الظروف التي تنتج هذه الانبعاثات، يأمل الباحثون في المعهد الوطني الياباني لعلوم الاندماج وجامعة طوكيو في فهمها بشكل أفضل وكيفية تأثيرها على الأقمار الصناعية التي تدور حولها بالإضافة إلى شبكات الطاقة والاتصالات الأرضية.

انبعاثات الجوقة في وضع ويسلر عبارة عن موجات مكثفة ومتماسكة تنتج وتنقل إلكترونات عالية الطاقة عبر الأغلفة المغناطيسية الكوكبية. لقد حصلوا على اسمهم لأن تردداتهم تختلف بشكل متكرر بطريقة ذكّرت الباحثين الأوائل بـ "جوقة الفجر" لزقزقة العصافير. وقد تم رصد موجات البلازما هذه في الغلاف المغناطيسي لكوكب المشتري وفي المنطقة المتأثرة بالمجال المغناطيسي للأرض، ولكن لم يتم رصدها من قبل في ظل ظروف خاضعة للرقابة في المختبر.

إعادة إنشاء البلازما من نوع الغلاف المغناطيسي

المهمة الأولى لقادة الفريق هاروهيكو سايتوه و زنشو يوشيدا كان إنشاء مجال مغناطيسي يحاكي الغلاف المغناطيسي بشكل مناسب. النوع الأساسي من المجال المغناطيسي الذي يتشكل في الأغلفة المغناطيسية الكوكبية هو المجال ثنائي القطب، وفي منشأة Ring Trap 1 (RT-1) بجامعة طوكيو، يُستخدم هذا النوع من المجال بشكل شائع لحصر البلازما بشكل ثابت في تجارب الاندماج المتقدمة.

في أعمالهم التي يصفونها طبيعة الاتصالاتقام سايتوه وزملاؤه بتوليد هذا المجال باستخدام ملف فائق التوصيل مرفوع مغناطيسيًا بوزن 110 كجم، موجود داخل الوعاء الفراغي الخاص بـ RT-1. ومن خلال ملء الوعاء الفراغي بغاز الهيدروجين وإثارة الغاز بأشعة الميكروويف، قاموا بإنشاء بلازما هيدروجين عالية الجودة تحتوي على إلكترونات تم تسخينها إلى درجات حرارة عالية. يقول سايتوه: "كان إنشاء بيئة مشابهة للغلاف المغناطيسي في المختبر أمرًا صعبًا". عالم الفيزياء"لكن RT-1 قادر على تحقيق ذلك بفضل الملف فائق التوصيل المرتفع في غرفة مفرغة."

يمكن أن تكون انبعاثات الكورس ظاهرة عالمية

استخدم الباحثون مجسات مغناطيسية لدراسة كيفية تقلب البلازما، بما في ذلك مكون الإلكترون الساخن. ووجدوا أن البلازما تنتج بشكل عفوي انبعاثات جوقة موجة صفير عندما تحتوي على نسبة كبيرة من الإلكترونات ذات درجة الحرارة العالية. هذه الإلكترونات هي المسؤولة عن ضغط البلازما، ولاحظ الفريق أن زيادة عددها يؤدي إلى توليد انبعاثات الكورس.

ووفقا للباحثين، تشير هذه النتيجة إلى أن انبعاثات الكورس هي ظاهرة عالمية في البلازما التي تحتوي على إلكترونات ذات درجة حرارة عالية داخل مجال مغناطيسي ثنائي القطب بسيط. ويعد هذا النوع من البلازما شائعا في الفضاء الأرضي، والذي يعرفه الفريق بأنه “الفضاء المحيط بالأرض والذي يرتبط ارتباطا وثيقا بشكل خاص بالأنشطة البشرية”. ومع تكثيف هذه الأنشطة، لاحظوا أن دراسة اضطرابات الغلاف المغناطيسي القادرة على التسبب في الشفق القطبي، وكذلك انقطاع الطاقة والاتصالات، تصبح أكثر أهمية. ويقولون: "إن انبعاثات الكورس مهمة لفهم هذه التأثيرات وربما التخفيف منها".

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. تمكين نفسك. الوصول هنا.
• أفلاطونايستريم. ذكاء Web3. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• أفلاطون كربون، كلينتك ، الطاقة، بيئة، شمسي، إدارة المخلفات. الوصول هنا.
• أفلاطون هيلث. التكنولوجيا الحيوية وذكاء التجارب السريرية. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/space-weather-phenomenon-observed-in-the-lab-for-the-first-time/