Прорыв в физике: ученые разгадали причину самых быстрых и опасных магнитных взрывов на Солнце

Прорыв в физике: ученые разгадали причину самых быстрых и опасных магнитных взрывов на Солнце

398

Один из самых невероятных прорывов в физике сделали ученые из Магнитосферной многомасштабной миссии NASA. Они поняли, как на Солнце появляются энергетические магнитные вспышки, которые высвобождают такой поток энергии, что он может питать весь мир в течение 20 000 лет.

Прорыв в физике: ученые разгадали причину самых быстрых и опасных магнитных взрывов на Солнце 1

Взрывной процесс, который вызывает солнечные вспышки, называется магнитным пересоединением. Чтобы понять его причину, исследователи потратили более 60 лет. Ученые миссии NASA MMS считают, что более полное понимание процесса даст возможность лучше изучить ядерный синтез, а также прогнозировать солнечные бури, которые влияют на технологические объекты на околоземной орбите.

Как происходит быстрое магнитное пересоединение?

Прорыв в физике: ученые разгадали причину самых быстрых и опасных магнитных взрывов на Солнце 2

Теория NASA MMS объясняет то, как происходит самый взрывоопасный тип магнитного пересоединения – быстрое пересоединение. В ее основе лежит общий магнитный эффект, который применяется и в бытовых приборах.

Магнитным пересоединением называют процесс, который происходит в плазме. Она же образуется в том случае, если газ получает столько энергии, сколько нужно для расщепления своих атомов, и оставляет после себя много заряженных отрицательных электронов и положительных ионов. Такой энергетический материал похожий на жидкость и отличается высокой чувствительностью к магнитным полям.

Прорыв в физике: ученые разгадали причину самых быстрых и опасных магнитных взрывов на Солнце 3

Во всей Вселенной плазма подвергается магнитному пересоединению, которое преобразует энергию в тепло и ускорение. Существует несколько типов этого процесса, но самым загадочным оставалось быстрое пересоединение. Оно происходит с постоянной скоростью, но что именно движет этой скоростью для ученых оставалось загадкой.

Новая теория доказывает, что быстрое пересоединение объясняется эффектом Холла. Он описывает взаимодействие между магнитным полем и электрическим током и является наиболее распространенным магнитным явлением, которое используется в повседневных приборах.

Прорыв в физике: ученые разгадали причину самых быстрых и опасных магнитных взрывов на Солнце 4

Когда происходит магнитное пересоединение, заряженные ионы и электроны перестают двигаться, как крупа, а двигаются по отдельности. В этом случае возникает эффект Холла, который создает нестабильный энергетический вакуум, и в нем происходит повторное соединение. Давление магнитных полей вокруг этого вакуума вызывает его взрыв, высвобождается большое количество энергии с предсказуемой скоростью.

Таким образом, согласно результатам исследования, быстрое пересоединение объясняется эффектом Холла. Оно происходит с постоянной скоростью и считается самым опасным типом солнечной вспышки. При этом одна такая энергетическая вспышка способна обеспечить мир на 20 000 лет.

По мнению исследователей, поняв, как работает магнитное пересоединение, можно легче предсказывать геомагнитные бури и солнечные вспышки. Они оказывают сильное влияние на человечество. Также понимание быстрого пересоединения позволит продвинуться в исследованиях в сфере энергетики – ученые смогут намного лучше контролировать магнитные поля в термоядерном оборудовании.

Прорыв в физике: ученые разгадали причину самых быстрых и опасных магнитных взрывов на Солнце 5

Теорию еще предстоит проверить магнитосферной масштабной миссии NASA, для чего используются специальные космические спутники, что вращаются вокруг Земли в виде тетраэдра. Они необходимы для изучения магнитного пересоединения в бесстолкновительной плазме в самом высоком разрешении, которое сейчас доступно. Это позволяет сделать исследования более точными.

Похожие статьи / Вам может понравиться