Durchbruch in der Physik: Wissenschaftler haben die Ursache der schnellsten und gefährlichsten magnetischen Explosionen auf der Sonne enträtselt

Einer der unglaublichsten Durchbrüche in der Physik ist Wissenschaftlern der Magnetosphere Multiscale Mission der NASA gelungen. Sie verstanden, wie energiereiche magnetische Blitze auf der Sonne erscheinen, die einen solchen Energiestrom freisetzen, dass er die ganze Welt 20.000 Jahre lang mit Energie versorgen kann.

Der explosive Prozess, der Sonneneruptionen verursacht, wird als magnetische Rekonnektion bezeichnet. Um seine Ursache zu verstehen, haben Forscher mehr als 60 Jahre damit verbracht. Wissenschaftler der NASA-MMS-Mission glauben, dass ein vollständigeres Verständnis des Prozesses eine Gelegenheit bieten wird, die Kernfusion besser zu untersuchen und Sonnenstürme vorherzusagen, die technologische Objekte in der erdnahen Umlaufbahn beeinträchtigen.

Wie erfolgt eine schnelle magnetische Wiederverbindung?

Die MMS-Theorie der NASA erklärt, wie die explosivste Art der magnetischen Wiederverbindung, die schnelle Wiederverbindung, auftritt. Sie basiert auf dem allgemeinen Magneteffekt, der auch in Haushaltsgeräten genutzt wird.

Die magnetische Wiederverbindung ist ein Prozess, der in einem Plasma stattfindet. Es entsteht auch, wenn das Gas so viel Energie erhält, wie es zur Spaltung seiner Atome benötigt, und hinterlässt viele geladene negative Elektronen und positive Ionen. Ein solches Energiematerial ähnelt einer Flüssigkeit und ist sehr empfindlich gegenüber Magnetfeldern.

Im gesamten Universum erfährt Plasma eine magnetische Wiederverbindung, die Energie in Wärme und Beschleunigung umwandelt. Es gibt mehrere Arten dieses Prozesses, aber die schnelle Wiederverbindung ist die mysteriöseste geblieben. Es tritt mit einer konstanten Geschwindigkeit auf, aber was genau diese Geschwindigkeit für Wissenschaftler antreibt, blieb ein Rätsel.

Eine neue Theorie beweist, dass die schnelle Wiederverbindung auf den Hall-Effekt zurückzuführen ist. Es beschreibt die Wechselwirkung zwischen einem Magnetfeld und einem elektrischen Strom und ist das häufigste magnetische Phänomen, das in alltäglichen Geräten verwendet wird.

Wenn eine magnetische Wiederverbindung auftritt, hören die geladenen Ionen und Elektronen auf, sich wie Körner zu bewegen, und bewegen sich getrennt. In diesem Fall tritt der Hall-Effekt auf, der ein instabiles Energievakuum erzeugt, in dem eine Wiederverbindung auftritt. Der Druck der Magnetfelder um dieses Vakuum herum lässt es explodieren und setzt große Energiemengen mit einer vorhersehbaren Geschwindigkeit frei.

So erklärt sich nach den Ergebnissen der Studie das schnelle Wiedereinschalten durch den Hall-Effekt. Es tritt mit einer konstanten Rate auf und gilt als die gefährlichste Art von Sonneneruption. Gleichzeitig ist ein solcher Energieblitz in der Lage, 20.000 Jahre lang für Frieden zu sorgen.

Das Verständnis, wie die magnetische Wiederverbindung funktioniert, kann es einfacher machen, geomagnetische Stürme und Sonneneruptionen vorherzusagen, sagen die Forscher. Sie haben einen starken Einfluss auf die Menschheit. Das Verständnis der schnellen Wiederverbindung wird auch Fortschritte in der Energieforschung ermöglichen – Wissenschaftler werden in der Lage sein, die Magnetfelder in Fusionsgeräten viel besser zu kontrollieren.

Die Theorie muss noch durch die magnetosphärische Großmission der NASA getestet werden, die spezielle Weltraumsatelliten verwendet, die die Erde in Form eines Tetraeders umkreisen. Sie werden benötigt, um die magnetische Wiederverbindung in einem kollisionsfreien Plasma mit der derzeit höchsten verfügbaren Auflösung zu untersuchen. Dadurch können Sie genauer recherchieren.