Найти тему
Энергофиксик

Физики воссоздали в лаборатории солнечный ветер

Американским физикам удалось в лабораторных условиях воссоздать порывы солнечного света и для этого использовали специально созданный аппарат «Большой красный шар» (Big Red Ball), внутри которого была смоделирована крайне упрощенная модель нашего светила.

Чтобы добиться такого эффекта, внутрь устройства, где создали давление приблизительно в миллиард раз ниже атмосферного, поместили незначительное количество гелия.

Поданное напряжение в 200 – 400 Вольт преобразовало газ в плазму, оная образовала сферу вокруг расположенного в центре сверхмощного дипольного магнита. Именно так, ученым удалось смоделировать крайне упрощенную модель солнца.

Спираль Паркера в представлении художника. В центре находится источник магнитного поля — Солнце © Werner Heil / NASA
Спираль Паркера в представлении художника. В центре находится источник магнитного поля — Солнце © Werner Heil / NASA

Используя поперечные токи, исходящие от заземленного анода к катоду, инженерам удалось закрутить плазму внутри сферы.

После этого было принято решение увеличить скорость вращения плазмы до так называемой альвеновской скорости (это когда движущаяся вдоль магнитных линий плазма начинает выходить из зоны влияния магнитного поля).

Таким образом удалось получить спираль Паркера.

Модель спирали Паркера
Модель спирали Паркера

Конечно, в предельно простом варианте.

Наблюдаемое поведение плазмы в созданном аппарате позволило сделать следующие выводы:

  • Первое, что поняли ученые, это закрученное данным образом магнитное поле и впрямь обладает формой архимедовой спирали (Спираль Паркера является всего лишь одной из многих разновидностей).
  • Второе. Формируемые сгустки плазмы сформировались именно на таком расстоянии, как и было предсказано теоретическими выкладками. И образовавшиеся сгустки плазмы действительно удалялись от «мини солнца» со сверхальвеновскими скоростями. И этот факт хорошо вписывается в теорию магнитогидродинамики Холла.

Невзирая на тот факт, что лабораторная установка не воссоздает всех условий гелиосферы (в частности пока невозможно в лаборатории смоделировать гравитационное воздействие Солнца), ученые настроены оптимистично.

Схема Большого красного шара (Big Red Ball, BRB) — лабораторной установки по исследованию плазмы. Ethan E. Peterson et al. / Nature Physics
Схема Большого красного шара (Big Red Ball, BRB) — лабораторной установки по исследованию плазмы. Ethan E. Peterson et al. / Nature Physics

И они планируют использовать «искусственное Солнце» для изучения такого явления как солнечный ветер и формирования и устройства магнитных полей звезд класса Солнце.

Понравилась статья? Тогда оцените ее лайком и спасибо, что уделили внимание!

Наука
7 млн интересуются