Uzay havası olgusu ilk kez laboratuvarda gözlemlendi – Fizik Dünyası

Uzay havası olgusu ilk kez laboratuvarda gözlemlendi – Fizik Dünyası


Sanatçının RT-1 tesisinde hapsedilmiş bir plazmaya dair izlenimi. Plazma, manyetik alan çizgileriyle çevrelenmiş ve beyaz çizgiler yayan (koro dalgalarını temsil eden) kırmızı parçacıklar (yüksek sıcaklıktaki elektronları temsil eden) içeren toroidal bir oda içinde parlak mor bir bulut olarak görünür.
RT-1'de kendiliğinden koro emisyonunun gözlemlenmesi: RT-1'in dipol manyetik alanına hapsedilen plazma, önemli miktarda yüksek sıcaklıktaki elektronları (kırmızı parçacıklar) içerdiğinde, değişken frekanslı bir koro emisyonu (beyaz emisyon çizgileri) oluşur (ses yüksekliği) kuş sesine benzer. Nezaket: Ulusal Füzyon Bilimi Enstitüsü

Whistler modu koro emisyonları olarak bilinen uzay hava olayları ilk kez laboratuvarda gözlemlendi. Bu emisyonlar, gezegensel manyetik alanların (manyetosferler) hakim olduğu uzay bölgelerinde doğal olarak meydana gelir ve her kış kuzey ve güney göklerimizi aydınlatan auroralarla ilişkilidir. Ancak bunların kesin kökenleri tam olarak anlaşılamamıştır ve şimdiye kadar bunların incelenmesi ya uzay aracı gözlemlerini ya da sayısal simülasyonları içermekteydi. Japonya Ulusal Füzyon Bilimi Enstitüsü ve Tokyo Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, bu emisyonları üreten koşulları yeniden yaratarak bunları daha iyi anlamayı ve bunların yörüngedeki uyduların yanı sıra yerdeki güç ve iletişim ağlarını nasıl etkilediğini daha iyi anlamayı umuyorlar.

Whistler modu koro emisyonları, yüksek enerjili elektronları gezegen manyetosferleri boyunca üreten ve taşıyan yoğun, tutarlı dalgalardır. Adlarını alıyorlar çünkü frekansları, ilk araştırmacılara kuş cıvıltılarının “şafak korosunu” hatırlatacak şekilde tekrar tekrar değişiyor. Bu plazma dalgaları Jüpiter'in manyetosferinde ve Dünya'nın manyetik alanından etkilenen bölgede gözlemlendi, ancak daha önce hiçbir laboratuvarda kontrollü koşullar altında gözlemlenmemişti.

Manyetosfer tipi plazmaların yeniden yaratılması

Ekip liderlerinin ilk görevi Haruhiko Saitoh ve Zenşo Yoshida uygun bir şekilde manyetosferi taklit eden bir manyetik alan yaratmaktı. Gezegensel manyetosferlerde oluşan en temel manyetik alan türü dipol alandır ve Tokyo Üniversitesi'nin Ring Trap 1 (RT-1) tesisinde bu tür alan, ileri füzyon deneyleri için plazmaları stabil bir şekilde sınırlamak için yaygın olarak kullanılır.

Açıkladıkları çalışmalarında Doğa İletişim, Saitoh ve meslektaşları bu alanı, RT-110'in vakum kabı içine yerleştirilmiş 1 kg'lık manyetik olarak kaldırılan süper iletken bir bobin kullanarak oluşturdular. Vakum kabını hidrojen gazıyla doldurup gazı mikrodalgalarla uyararak, yüksek sıcaklıklara ısıtılan elektronları içeren yüksek kaliteli bir hidrojen plazması oluşturdular. Saitoh, "Laboratuvarda manyetosfere benzer bir ortam yaratmak zorluydu" diyor Fizik dünyası, "ancak RT-1 bunu bir vakum odasında havaya yükselen süper iletken bobin sayesinde başarabiliyor."

Koro emisyonları evrensel bir olgu olabilir

Araştırmacılar, sıcak elektron bileşeni de dahil olmak üzere plazmanın nasıl dalgalandığını incelemek için manyetik problar kullandılar. Plazmanın, önemli oranda yüksek sıcaklıktaki elektronları içerdiğinde kendiliğinden ıslık dalgası korosu emisyonları ürettiğini buldular. Bu elektronlar plazmanın basıncından sorumludur ve ekip, bunların sayısının artmasının koro emisyonlarının oluşmasına neden olduğunu gözlemlemiştir.

Araştırmacılara göre bu sonuç, koro emisyonlarının basit bir dipol manyetik alan içerisinde yüksek sıcaklıktaki elektronları içeren plazmalarda evrensel bir olay olduğunu öne sürüyor. Bu tür plazmalar, ekibin "Dünyanın etrafındaki, özellikle insan faaliyetleriyle yakından bağlantılı olan alan" olarak tanımladığı coğrafi uzayda yaygındır. Bu tür faaliyetler yoğunlaştıkça, güç ve iletişim arızalarının yanı sıra auroralara neden olabilecek manyetosferik bozuklukların incelenmesinin daha önemli hale geldiğini belirtiyorlar. "Koro emisyonları bu etkileri anlamak ve potansiyel olarak azaltmak için önemlidir" diyorlar.

Zaman Damgası:

Den fazla Fizik dünyası