Fenomen meteorologic spațial observat pentru prima dată în laborator – Physics World

Evenimentele meteorologice spațiale cunoscute sub numele de emisii de cor în modul fluier au fost observate în laborator pentru prima dată. Aceste emisii apar în mod natural în regiunile spațiului dominate de câmpurile magnetice planetare – magnetosfere – și sunt legate de aurorele care luminează cerul nostru nordic și sudic în fiecare iarnă. Cu toate acestea, originile lor exacte sunt puțin înțelese și, până acum, studierea lor a implicat fie observații de nave spațiale, fie simulări numerice. Recreând condițiile care produc aceste emisii, cercetătorii de la Institutul Național pentru Știința Fuziunii din Japonia și de la Universitatea din Tokyo speră să le înțeleagă mai bine și modul în care acestea afectează sateliții care orbitează, precum și rețelele de energie și comunicații de la sol.

Emisiile de cor în modul Whistler sunt unde intense, coerente care produc și transportă electroni de înaltă energie prin magnetosferele planetare. Ei își primesc numele deoarece frecvențele lor variază în mod repetat într-un mod care le-a amintit primilor cercetători de „corul zorilor” al cântecului păsărilor. Aceste unde de plasmă au fost observate în magnetosfera lui Jupiter și în regiunea afectată de câmpul magnetic al Pământului, dar niciodată înainte în condiții controlate într-un laborator.

Recrearea plasmelor de tip magnetosferă

Prima sarcină pentru liderii de echipă Haruhiko Saitoh și Zensho Yoshida a fost de a crea un câmp magnetic adecvat care să imite magnetosfera. Cel mai fundamental tip de câmp magnetic care se formează în magnetosferele planetare este un câmp dipol, iar la instalația Ring Trap 1 (RT-1) de la Universitatea din Tokyo, acest tip de câmp este folosit în mod obișnuit pentru a limita stabil plasmele pentru experimente avansate de fuziune.

În munca lor, pe care o descriu în Natura Comunicaţii, Saitoh și colegii au generat acest câmp folosind o bobină supraconductoare cu levitare magnetică de 110 kg situată în vasul cu vid al RT-1. Prin umplerea vasului de vid cu hidrogen gazos și excitarea gazului cu microunde, au creat o plasmă de hidrogen de înaltă calitate, care conține electroni încălziți la temperaturi ridicate. „Crearea unui mediu similar cu magnetosfera în laborator a fost o provocare”, spune Saitoh. Lumea fizicii, „dar RT-1 este capabil să realizeze acest lucru datorită bobinei supraconductoare care levita într-o cameră cu vid.”

Emisiile de cor ar putea fi un fenomen universal

Cercetătorii au folosit sonde magnetice pentru a studia modul în care plasma – inclusiv componenta electronilor fierbinți – fluctuează. Ei au descoperit că plasma producea în mod spontan emisii de cor de unde fluieră ori de câte ori conținea o proporție semnificativă de electroni la temperatură înaltă. Acești electroni sunt responsabili pentru presiunea plasmei, iar echipa a observat că creșterea numărului lor conduce la generarea de emisii de cor.

Potrivit cercetătorilor, acest rezultat sugerează că emisiile de cor sunt un fenomen universal în plasmele care conțin electroni la temperatură înaltă într-un câmp magnetic dipol simplu. Plasmele de acest tip sunt obișnuite în geospațiu, pe care echipa îl definește drept „spațiul din jurul Pământului care este în mod deosebit strâns legat de activitățile umane”. Pe măsură ce astfel de activități se intensifică, notează ei, studiul perturbațiilor magnetosferice capabile să provoace aurore, precum și defecțiunile de alimentare și de comunicare, devine mai important. „Emisiile de cor sunt importante pentru înțelegerea și potențial atenuarea acestor efecte”, spun ei.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
• Sursa: https://physicsworld.com/a/space-weather-phenomenon-observed-in-the-lab-for-the-first-time/