Розміром із банан: вчені відтворили сонячний спалах у лабораторних умовах

Сонячні спалахи — це величезні шлейфи перегрітої плазми, які вириваються з поверхні Сонця на відстань до 100 тис. км. Ці масивні шлейфи настільки великі, що можуть поглинути нашу планету кілька разів. Щоб детально вивчити природу цих сонячних явищ, дослідники створили їх на Землі.

Відтворена коронна петля в лабораторії Каліфорнійського технологічного інституту
Відтворена коронна петля в лабораторії Каліфорнійського технологічного інституту

Дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту з’ясували, як величезні спалахи викидають у космос потенційно небезпечні енергетичні частинки та рентгенівське випромінювання, імітуючи сонячні спалахи в лабораторних умовах. За розміром мініспалах виявився не більшим, ніж банан, а на його відтворення було витрачено стільки енергії, скільки споживає 100-ватна лампочка протягом хвилини. Про дослід детально розповідає Nature Astronomy.

Діаграма порівняння справжніх сонячних спалахів
Діаграма порівняння справжніх сонячних спалахів (угорі) та штучних (унизу). Авторство зображення: Bellan Lab/Caltech

У наповненій газом камері були встановлені два електроди. Потім подавався струм, який іонізував газ та утворював струну плазми між двома електродами, яка ненадовго утримувалась на місці та підтримувалась магнітним полем камери, а потім вирвалась мініспалахом назовні. Довжина петлі була не більше 20 см завдовжки. Сама петля існувала приблизно 10 мікросекунд. Щоб зафіксувати момент утворення та розпаду мініспалаху, використовувалась спеціальна фотокамера, здатна знімати відео зі швидкістю 10 млн кадрів/с. Дослідження підтвердило гіпотезу, що штучні петлі мають структуру мотузки, про що раніше припускали інші дослідники. Ця мотузкоподібна структура може зіграти ключову роль у народженні величезних сонячних спалахів.

«Якщо розрізати шматок мотузки, ви побачите, що вона складається з окремих ниток. Розтягніть ці нитки, й ви помітите, що вони утворені з іще менших ниток, і так далі. Здається, що плазмові петлі працюють так само», — пояснив аспірант Каліфорнійського технологічного інституту та провідний автор дослідження Ян Чжан.

Вчені також зафіксували стрибок напруги, пов’язаний зі спалахом рентгенівського випромінювання саме в той момент, коли ланцюг обривався. Його можна порівняти з перепадом тиску, який виникає у місці звуження водопровідної труби. Заряджені частинки прискорюються до надзвичайно високих енергій електричним полем від цього стрибка напруги, й коли енергійні частинки сповільнюються, вивільняються рентгенівські промені.

Раніше ми повідомляли про те, як гігантський протуберанець потрапив на епічний портрет Сонця.

Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!

Приєднуйтесь: https://t.me/ustmagazine

Американські сенатори вивчають фінансову ситуацію з космічним телескопом Chandra
Китайські астронавти повернулися на Землю після 6 місяців перебування в космосі
Смерть NEOWISE: телескоп NASA упав в Індійський океан
Зерна життя: вчені розкрили таємницю походження давнього зоряного пилу
Космічне світлове шоу: Hubble зазнімкував галактику з надновою
Селфі супутника виявило пошкодження, спричинене загадковим зіткненням
Жодного сліду: Hubble і James Webb не знайшли екзопланет біля Веги
Надпотужний джет чорної діри Центавра А досягає 94% від швидкості світла
Відновлення озонового шару Землі в 2024 році досягло річного максимуму
Супутник побачив результат цунамі в Гренландії