Наука 17 января 2023

Солнечную вспышку воссоздали в лаборатории с помощью лазера и фольги

Далее

Китайские физики использовали мощные лазеры, чтобы имитировать в лаборатории формирование солнечной вспышки. Исследование опубликовано в журнале Nature Physics.

Исследователи из Китая облучали алюминиевую фольгу с помощью мощных лазеров, чтобы воссоздать процессы магнитного пересоединения на Солнце. Результаты экспериментов соответствуют наблюдениям солнечных обсерваторий и предсказывают поведение электронов, которое должен исследовать зонд НАСА «Паркер».

Солнечные вспышки — это интенсивное выделение энергии на поверхности Солнца, вызванное магнитным пересоединением. Во время этого процесса два противоположно ориентированных магнитных поля в плазме встречаются, а магнитные линии перезамыкаются, создавая кинетическую и тепловую энергию плазмы и отправляя заряженные частицы в космос со скоростью света.

Схема магнитного пересоединения. Изображение: ChamouJacoN, Public domain, через Викисклад

Еще в 2010 году физики из Китайской академии наук, Пекинского университета и Шанхайского университета воссоздали магнитное пересоединение, используя два мощных лазера для возбуждения алюминиевой фольги и создания на ее поверхности плазменных пузырьков. По мере расширения пузырьков плазмы магнитные поля в форме пончика сталкивались друг с другом, и наблюдалось магнитное пересоединение.

В новой работе ученые усовершенствовали эксперимент, чтобы привести лабораторные условия в соответствие с реальными сложными процессами на Солнце. Для этого исследователи масштабировали ключевые параметры и удвоили количество лазеров. В результате моделирования исследователям удалось воссоздать сложные процессы солнечной турбулентности. 

Вспышка и корональный выброс массы на Солнце. Изображение: NASA/SDO/Goddard

Результаты, полученные в результате эксперимента, полностью согласуются с известными данными о солнечных вспышках, собранными различными обсерваториями. Кроме того, ученые измерили, насколько энергичными были электроны в плазме и как они ускорились во время вспышки. 

Аналогичное исследование в реальных условиях должен провести солнечный зонд «Паркер», запущенный НАСА в 2018 году. Для проведения экспериментов он должен выйти на орбиту с перигелием 6,2 млн км к 2024 году. 

Художественная иллюстрация зонда «Паркер» на фоне Солнца. Изображение: NASA

Китайские исследователи отмечают, что возможность воссоздать физические процессы в лаборатории поможет строить более надежные модели и лучше предсказывать, когда и где произойдет магнитное пересоединение.


Читать далее:

Сильнейшая вспышка класса X произошла на Солнце

Посмотрите на последствия столкновения в 1181 году двух звезд

Блазар, который нашли 20 лет назад, оказался экстремальным объектом

Изображение на обложке: NASA/SDO/AIA