Прорив у фізиці: вчені розгадали причину найшвидших та найнебезпечніших магнітних вибухів на Сонці

Прорив у фізиці: вчені розгадали причину найшвидших та найнебезпечніших магнітних вибухів на Сонці

1122

Один із найнеймовірніших проривів у фізиці зробили вчені з Магнітосферної багатомасштабної місії NASA. Вони зрозуміли, як на Сонці з’являються енергетичні магнітні спалахи, що вивільняють такий потік енергії, що він може живити весь світ протягом 20 000 років.

Прорив у фізиці: вчені розгадали причину найшвидших та найнебезпечніших магнітних вибухів на Сонці 1

Вибуховий процес, що викликає сонячні спалахи, називається магнітним переєднанням. Щоб зрозуміти його причину, дослідники витратили понад 60 років. Вчені місії NASA MMS вважають, що більш повне розуміння процесу дозволить краще вивчити ядерний синтез, а також прогнозувати сонячні бурі, які впливають на технологічні об’єкти на навколоземній орбіті.

Як відбувається швидке магнітне переєднання?

Прорив у фізиці: вчені розгадали причину найшвидших та найнебезпечніших магнітних вибухів на Сонці 2

Теорія NASA MMS пояснює те, як відбувається вибухонебезпечний тип магнітного переєднання – швидке переєднання. У її основі лежить загальний магнітний ефект, який застосовується й у побутових приладах.

Магнітним переєднанням називають процес, що відбувається у плазмі. Вона ж утворюється в тому випадку, якщо газ отримує стільки енергії, скільки потрібно для розщеплення своїх атомів, і залишає по собі багато заряджених негативних електронів та позитивних іонів. Такий енергетичний матеріал схожий на рідину та відрізняється високою чутливістю до магнітних полів.

Прорив у фізиці: вчені розгадали причину найшвидших та найнебезпечніших магнітних вибухів на Сонці 3

У всьому Всесвіті плазма піддається магнітному переєднанню, яке перетворює енергію на тепло і прискорення. Існує кілька типів цього процесу, але найзагадковішим залишалося швидке переєднання. Воно відбувається з постійною швидкістю, але що рухає цією швидкістю для вчених залишалося загадкою.

Нова теорія доводить, що швидке переєднання пояснюється ефектом Холла. Він описує взаємодію між магнітним полем та електричним струмом і є найбільш поширеним магнітним явищем, що використовується у повсякденних приладах.

Прорив у фізиці: вчені розгадали причину найшвидших та найнебезпечніших магнітних вибухів на Сонці 4

Коли відбувається магнітне переєднання, заряджені іони та електрони перестають рухатися, як крупа, а рухаються окремо. У цьому випадку виникає ефект Холла, який створює нестабільний енергетичний вакуум, і відбувається повторне з’єднання. Тиск магнітних полів навколо цього вакууму викликає його вибух, завдяки чому вивільняється велика кількість енергії з передбачуваною швидкістю.

Таким чином, згідно з результатами дослідження, швидке переєднання пояснюється ефектом Холла. Воно відбувається з постійною швидкістю і вважається найнебезпечнішим типом сонячного спалаху. При цьому один такий енергетичний спалах здатний забезпечити світ на 20 000 років.

На думку дослідників, зрозумівши, як працює магнітне переєднання, можна легше передбачати геомагнітні бурі та сонячні спалахи. Вони дуже впливають на людство. Також розуміння швидкого переєднання дозволить просунутися в дослідженнях у сфері енергетики – вчені зможуть набагато краще контролювати магнітні поля в термоядерному обладнанні.

Прорив у фізиці: вчені розгадали причину найшвидших та найнебезпечніших магнітних вибухів на Сонці 5

Теорію ще належить перевірити магнітосферній масштабній місії NASA, для чого використовуються спеціальні космічні супутники, що обертаються навколо Землі у вигляді тетраедра. Вони необхідні для вивчення магнітного переєднання в беззіткнувальній плазмі в найвищій роздільній здатності, яке зараз доступне. Це дозволяє зробити дослідження точнішими.



Схожі статті / Вам може сподобатися