תופעת מזג האוויר בחלל נצפתה במעבדה בפעם הראשונה - עולם הפיזיקה

אירועי מזג אוויר בחלל הידועים בשם פליטת מקהלה במצב שורק נצפו במעבדה בפעם הראשונה. פליטות אלו מתרחשות באופן טבעי בתוך אזורים בחלל הנשלטים על ידי שדות מגנטיים פלנטריים - מגנטוספרות - והן קשורות לאוראורות שמאירות את השמיים הצפוניים והדרומיים שלנו מדי חורף. עם זאת, מקורם המדויק אינו מובן, ועד כה, לימודם כלל תצפיות בחללית או סימולציות מספריות. על ידי שחזור התנאים המייצרים פליטות אלו, חוקרים מהמכון הלאומי למדעי היתוך של יפן ואוניברסיטת טוקיו מקווים להבין אותם טוב יותר וכיצד הם משפיעים על לוויינים המקיפים כמו גם רשתות חשמל ותקשורת קרקעיות.

פליטות מקהלה במצב שורק הן גלים עזים וקוהרנטיים שמייצרים ומעבירים אלקטרונים בעלי אנרגיה גבוהה דרך מגנטוספרות פלנטריות. הם מקבלים את שמם מכיוון שהתדרים שלהם משתנים שוב ושוב באופן שהזכיר לחוקרים המוקדמים את "מקהלת השחר" של שירת הציפורים. גלי פלזמה אלו נצפו במגנטוספירה של צדק ובאזור המושפע מהשדה המגנטי של כדור הארץ, אך מעולם לא לפני כן בתנאים מבוקרים במעבדה.

יצירה מחדש של פלזמות מסוג מגנטוספרה

המשימה הראשונה לראשי צוותים Haruhiko Saitoh ו זנשו יושידה היה ליצור שדה מגנטי המחקה כראוי מגנטוספירה. הסוג הבסיסי ביותר של שדה מגנטי שנוצר במגנטוספירות פלנטריות הוא שדה דיפול, ובמתקן Ring Trap 1 (RT-1) של אוניברסיטת טוקיו, סוג זה של שדה משמש בדרך כלל כדי לחסום פלזמות באופן יציב לניסויי היתוך מתקדמים.

בעבודתם, שהם מתארים בה תקשורת טבע, Saitoh ועמיתיו יצרו את השדה הזה באמצעות סליל מוליך-על מגנטית של 110 ק"ג הממוקם בתוך כלי הוואקום של ה-RT-1. על ידי מילוי כלי הוואקום בגז מימן וריגוש הגז בגלי מיקרו, הם יצרו פלזמת מימן איכותית המכילה אלקטרונים מחוממים לטמפרטורות גבוהות. "יצירת סביבה דומה למגנטוספירה במעבדה הייתה מאתגרת", אומר סאיתו עולם הפיזיקה, "אבל RT-1 מסוגל להשיג זאת הודות לסליל המוליך העל המרחף בתא ואקום."

פליטת מקהלה יכולה להיות תופעה אוניברסלית

החוקרים השתמשו בבדיקות מגנטיות כדי לחקור כיצד הפלזמה - כולל רכיב האלקטרון החם - משתנה. הם גילו שהפלזמה יצרה באופן ספונטני פליטות מקהלה של גלי שורק בכל פעם שהיא מכילה חלק ניכר של אלקטרונים בטמפרטורה גבוהה. האלקטרונים הללו אחראים ללחץ הפלזמה, והצוות הבחין שהגדלת מספרם מניעה את יצירת פליטות המקהלה.

לדברי החוקרים, תוצאה זו מעידה שפליטת מקהלה היא תופעה אוניברסלית בפלזמות המכילות אלקטרונים בטמפרטורה גבוהה בתוך שדה מגנטי דיפול פשוט. פלזמות מסוג זה נפוצות במרחב הגיאוגרפי, שהצוות מגדיר כ"מרחב סביב כדור הארץ שקשור באופן הדוק במיוחד לפעילויות אנושיות". ככל שפעילויות כאלה מתעצמות, הם מציינים, החקר של הפרעות מגנטוספריות המסוגלות לגרום לאוראורה, כמו גם כשלי חשמל ותקשורת, הופך חשוב יותר. "פליטת מקהלה חשובה להבנת ההשפעות הללו ולהפחתה פוטנציאלית", הם אומרים.

• הפצת תוכן ויחסי ציבור מופעל על ידי SEO. קבל הגברה היום.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. העצים את עצמך. גישה כאן.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. הידע מוגבר. גישה כאן.
• PlatoESG. פחמן, קלינטק, אנרגיה, סביבה, שמש, ניהול פסולת. גישה כאן.
• PlatoHealth. מודיעין ביוטכנולוגיה וניסויים קליניים. גישה כאן.
• מקור: https://physicsworld.com/a/space-weather-phenomenon-observed-in-the-lab-for-the-first-time/