Kako se solarna sonda Parker približava suncu, tako učimo sve više novih stvari o našoj matičnoj zvijezdi.
Mjerenja Sunčevog električnog polja
U novoj studiji, fizičari pod vodstvom Sveučilišta u Iowi, izvještavaju o prvim definitivnim mjerenjima Sunčevog električnog polja i o tome kako električno polje djeluje u interakciji sa Sunčevim vjetrom, brzom strujom nabijenih čestica koja može utjecati na aktivnosti na Zemlji te na satelite za telekomunikaciju.
Fizičari su izračunali raspodjelu elektrona unutar Sunčevog električnog polja. To im je omogućila Parker solarna sonda koja se kreće na udaljenosti 0,1 astronomske jedinice (AU) od Sunca – bliže nego što je bilo koja druga svemirska letjelica ikad prišla. Iz raspodjele elektrona, fizičari su mogli jasnije razlučiti veličinu, širinu i opseg Sunčevog električnog polja.
Interakcija protona i elektrona stvara električno polje
“Poanta je da ova mjerenja ne možete provoditi daleko od Sunca. Možete ih napraviti samo kad se dovoljno približite”, kaže Jasper Halekas, izvanredni profesor na Odjelu za fiziku i astronomiju u Iowi i jedan od autora istraživanja. “To je kao da pokušavate razumjeti vodopad gledajući rijeku kilometar nizvodno. Mjerenja koja smo napravili na 0,1 AU, zapravo znače da smo u vodopadu. Solarni vjetar u tom se trenutku još uvijek ubrzava. To je stvarno strašno okruženje.”
Sunčevo električno polje nastaje interakcijom protona i elektrona koji nastaju razdvajanjem atoma vodika pri jakoj toplini uslijed fuzije duboko u Suncu. U ovom okruženju elektroni, mase 1 800 puta manje od mase protona, izbacuju se prema van, gravitacijom manje ograničeni od njihove teže protonske braće. Protoni svojim pozitivnim nabojem vrše određenu kontrolu, zadržavajući neke elektrone zbog sila privlačenja suprotno nabijenih čestica.
Električno polje drži elektrone
“Elektroni pokušavaju pobjeći, ali protoni ih vuku natrag. To je električno polje”, kaže Halekas, suistraživač za Solar Wind Electrons, Alphas, and Protons instrument solarne sonde Parker (dio NASA-ine misija pokrenute u kolovozu 2018.). “Da nema električnog polja, svi bi elektroni odjurili i nestali. Ali električno polje sve to drži kao jedan homogeni tok.”
Sad zamislite Sunčevo električno polje kao golemu zdjelu, a elektrone kao kuglice koje se valjaju različitim brzinama. Neki od elektrona, ili kuglica u ovoj metafori, dovoljno su hitri da prelaze preko ruba zdjele, dok drugi ne ubrzavaju dovoljno i na kraju se vraćaju prema dnu zdjele.
Mjerenja elektrona
“Mjerimo one elektrone koji se vrate, a ne one koji se ne vrate”, kaže Halekas. “U osnovi postoji granica u energiji između onih koje izlaze iz zdjele i onih koje ne, što se može izmjeriti. Budući da smo dovoljno blizu Sunca, možemo izvršiti točna mjerenja raspodjele elektrona prije nego što se dogode sudari koji iskrivljuju granicu i zaklanjaju otisak električnog polja. ”
Iz tih mjerenja fizičari mogu saznati više o Sunčevom vjetru, Sunčevoj plazmi koja ide na Zemlju i druge planete u Sunčevom sustavu. Otkrili su da Sunčevo električno polje vrši određeni utjecaj na Sunčev vjetar, ali manje nego što se mislilo.
Sunčevo električno polje mali je dio jednadžbe
“Sada znamo koliko Sunčevo električno polje utječe na ubrzanje solarnog vjetra”, kaže Halekas. “Čini se da je to mali dio ukupnog iznosa. Nije glavna stvar koja Sunčevom vjetru daje potisak. To onda upućuje na druge mehanizme koji Sunčevom vjetru mogu dati veći pogon.”
Članak “The sunward electron deficit: A telltale sign of the sun’s electric potential” objavljen je 14. srpnja u časopisu Astrophysical Journal.
https://kozmos.hr/svemirska-letjelica-poslana-na-sunce-otkrila-zanimljivost-o-veneri/
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.
