Űr időjárási jelenség, amelyet először figyeltek meg a laboratóriumban – Fizika világa

A whistler módú kóruskibocsátásként ismert űr időjárási eseményeket először figyelték meg a laboratóriumban. Ezek a kibocsátások természetesen a bolygók mágneses mezőinek – magnetoszféráknak – uralta űrrégióiban fordulnak elő, és az északi és déli égboltunkat minden télen megvilágító aurórákhoz kapcsolódnak. Pontos eredetük azonban kevéssé ismert, és mostanáig tanulmányozásuk űrhajó-megfigyeléseket vagy numerikus szimulációkat tartalmazott. A japán Nemzeti Fúziós Tudományok Intézete és a Tokiói Egyetem kutatói abban reménykednek, hogy újból megteremtik azokat a körülményeket, amelyek ezeket a kibocsátásokat okozzák, hogy jobban megértsék ezeket, és azt, hogy ezek hogyan hatnak a keringő műholdakra, valamint a földi energia- és kommunikációs hálózatokra.

A Whistler-módú kóruskibocsátás intenzív, koherens hullámok, amelyek nagy energiájú elektronokat termelnek és szállítanak a planetáris magnetoszférákon keresztül. Nevüket azért kapták, mert frekvenciájuk ismétlődően változik, oly módon, hogy a korai kutatókat a madárdal „hajnali kórusára” emlékeztette. Ezeket a plazmahullámokat megfigyelték a Jupiter magnetoszférájában és a Föld mágneses mezeje által érintett régióban, de még soha, ellenőrzött körülmények között laboratóriumban.

Magnetoszféra típusú plazmák újraalkotása

A csapatvezetők első feladata Haruhiko Saitoh és a Zensho Yoshida egy megfelelően magnetoszférát utánzó mágneses mező létrehozása volt. A planetáris magnetoszférákban kialakuló mágneses tér legalapvetőbb típusa a dipólustér, és a Tokiói Egyetem Ring Trap 1 (RT-1) létesítményében ezt a fajta mezőt általában a plazmák stabil korlátozására használják fejlett fúziós kísérletekhez.

Munkájukban, amit leírnak Nature Communications, Saitoh és munkatársai ezt a mezőt az RT-110 vákuumtartályában elhelyezett 1 kg-os, mágnesesen lebegtetett szupravezető tekercs segítségével hozták létre. A vákuumtartály hidrogéngázzal való feltöltésével és a gáz mikrohullámokkal való gerjesztésével kiváló minőségű hidrogénplazmát hoztak létre, amely magas hőmérsékletre hevített elektronokat tartalmazott. „A magnetoszférához hasonló környezet létrehozása a laboratóriumban kihívást jelentett” – mondja Saitoh. Fizika Világa, "de az RT-1 képes ezt elérni a vákuumkamrában lévő lebegtető szupravezető tekercsnek köszönhetően."

A kóruskibocsátás egyetemes jelenség lehet

A kutatók mágneses szondákkal vizsgálták, hogyan ingadozik a plazma – beleértve a forró elektronkomponenst is. Azt találták, hogy a plazma spontán módon whistler-hullám-kórus-kibocsátást váltott ki, amikor jelentős mennyiségű magas hőmérsékletű elektront tartalmazott. Ezek az elektronok felelősek a plazma nyomásáért, és a csapat megfigyelte, hogy számuk növelése kóruskibocsátást eredményez.

A kutatók szerint ez az eredmény arra utal, hogy a kóruskibocsátás univerzális jelenség olyan plazmákban, amelyek magas hőmérsékletű elektronokat tartalmaznak egy egyszerű dipólus mágneses térben. Az ilyen típusú plazmák gyakoriak a geotérben, amelyet a csapat úgy definiál, mint „a Föld körüli tér, amely különösen szorosan kapcsolódik az emberi tevékenységhez”. Megjegyzik, hogy az ilyen tevékenységek felerősödésével egyre fontosabbá válik az aurórákat okozó magnetoszférikus zavarok, valamint az áramellátási és kommunikációs zavarok tanulmányozása. „A kóruskibocsátás fontos e hatások megértéséhez és esetleges mérsékléséhez” – mondják.

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
• PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/space-weather-phenomenon-observed-in-the-lab-for-the-first-time/