Esmakordselt laboris täheldatud kosmoseilmanähtus – Physics World

Esimest korda on laboris täheldatud kosmoseilmastiku ilminguid, mida nimetatakse whistler-režiimi kooriheitmetena. Need emissioonid tekivad looduslikult kosmosepiirkondades, kus domineerivad planetaarsed magnetväljad – magnetosfäärid – ja need on seotud auroradega, mis valgustavad igal talvel meie põhja- ja lõunataevast. Nende täpne päritolu on aga halvasti mõistetav ja siiani on nende uurimine hõlmanud kas kosmoseaparaadi vaatlusi või numbrilisi simulatsioone. Jaapani riikliku termotuumasünteesiteaduse instituudi ja Tokyo ülikooli teadlased loodavad neid heitmeid tekitavate tingimuste taasloomisel neid paremini mõista ja seda, kuidas need mõjutavad orbiidil olevaid satelliite ning maapealseid toite- ja sidevõrke.

Whistleri režiimi kooriemissioonid on intensiivsed koherentsed lained, mis toodavad ja transpordivad suure energiaga elektrone läbi planetaarsete magnetosfääride. Nad on saanud oma nime, kuna nende sagedused varieeruvad korduvalt viisil, mis tuletas varajastele uurijatele meelde linnulaulu "koidukoori". Neid plasmalaineid on täheldatud Jupiteri magnetosfääris ja Maa magnetväljast mõjutatud piirkonnas, kuid mitte kunagi varem kontrollitud tingimustes laboris.

Magnetosfääri tüüpi plasmade taasloomine

Esimene ülesanne meeskonnajuhtidele Haruhiko Saitoh ja Zensho Yoshida eesmärk oli luua sobivalt magnetosfääri jäljendav magnetväli. Planetaarsetes magnetosfäärides tekkiva magnetvälja kõige põhilisem tüüp on dipoolväli ja Tokyo Ülikooli Ring Trap 1 (RT-1) rajatises kasutatakse seda tüüpi välja tavaliselt plasmade stabiilseks piiramiseks täiustatud termotuumasünteesikatsete jaoks.

Oma töös, mida nad kirjeldavad Nature Communications, Saitoh ja kolleegid genereerisid selle välja, kasutades 110-kg magnetiliselt leviteeritud ülijuhtivat mähist, mis paiknes RT-1 vaakummahutis. Täides vaakumnõu vesinikgaasiga ja ergutades gaasi mikrolainetega, lõid nad kvaliteetse vesinikplasma, mis sisaldas kõrge temperatuurini kuumutatud elektrone. "Magnetosfääriga sarnase keskkonna loomine laboris oli keeruline," räägib Saitoh. Füüsika maailm, "kuid RT-1 suudab seda saavutada tänu vaakumkambris leviteerivale ülijuhtivale mähisele."

Kooriheitmed võivad olla universaalne nähtus

Teadlased kasutasid magnetsonde, et uurida, kuidas plasma, sealhulgas kuuma elektroni komponent, kõikub. Nad leidsid, et plasma tekitas spontaanselt whistleri lainekoore emissioone alati, kui see sisaldas märkimisväärset osa kõrge temperatuuriga elektrone. Need elektronid vastutavad plasma rõhu eest ja meeskond täheldas, et nende arvu suurendamine põhjustab kooriheitmete teket.

Teadlaste sõnul viitab see tulemus sellele, et kooremissioonid on universaalne nähtus plasmas, mis sisaldab lihtsas dipoolmagnetväljas kõrgtemperatuurseid elektrone. Seda tüüpi plasmad on levinud georuumis, mida meeskond määratleb kui "Maa ümbritsevat ruumi, mis on eriti tihedalt seotud inimtegevusega". Nad märgivad, et kuna sellised tegevused intensiivistuvad, muutub olulisemaks uurimine magnetosfääri häirete kohta, mis võivad põhjustada auroraid, samuti toite- ja siderikkeid. "Kooride heitkogused on nende mõjude mõistmiseks ja potentsiaalseks leevendamiseks olulised, " ütlevad nad.

• SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
• PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
• PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
• PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
• PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
• Allikas: https://physicsworld.com/a/space-weather-phenomenon-observed-in-the-lab-for-the-first-time/