Znanstvenici nastavljaju istraživanje tzv. ‘mini-magnetosfera’ u laboratorijskim uvjetima koje će im pomoći proučavati magnetosfere planeta.
Magnetosfera
Magnetosfera se formira oko bilo kojeg magnetiziranog objekta – kao što je planet – uronjenog unutar struje ioniziranog plina, koji se naziva plazma. Budući da Zemlja posjeduje intrinzično magnetsko polje planet je okružen velikom magnetosferom koja se proteže u svemir, blokira smrtonosne kozmičke zrake i čestice Sunca i zvijezda i omogućuje postojanje samog života.
Tim znanstvenika u nedavnom je radu predstavio svoje istraživanje u kojem su modelirali Zemljinu magnetosferu u laboratorijskom okruženju.
Istraživanje magnetosfere u laboratoriju
Mini-magnetosfere opažene su oko kometa i u blizini određenih područja Mjeseca i predloženo je da bi mogle pokretati svemirske letjelice. Laboratorijski uvjeti dobri su za testiranje i proučavanje ovih mini-magnetosfer, koje nam pomažu shvatiti i magnetosfere planeta.
Prethodni laboratorijski pokusi provedeni su korištenjem plazma aerotunela ili visokoenergetskih lasera za stvaranje mini-magnetosfera. Međutim, ovi raniji eksperimenti bili su ograničeni na 1D mjerenja magnetskih polja koja ne bilježe potpuno 3D ponašanje koje znanstvenici trebaju razumjeti.
„Kako bismo prevladali ova ograničenja, razvili smo novu eksperimentalnu platformu za proučavanje mini-magnetosfera na velikom plazma uređaju (LAPD) na UCLA,“ rekao je Derek Schaeffer, jedan od autora rada.
Ova platforma kombinira magnetsko polje LAPD-a s brzom laserskom plazmom i strujnim dipolnim magnetom.
LAPD magnetsko polje
LAPD magnetsko polje daje model međuplanetarnog magnetskog polja Sunčevog sustava, dok plazma vođena laserom modelira solarni vjetar, a dipolni magnet daje model Zemljinog inherentnog magnetskog polja.
Motorizirane sonde omogućuju skeniranje sustava u tri dimenzije kombiniranjem podataka iz desetaka tisuća laserskih snimaka. Jedna od prednosti ovakvog pristupa jest da se magnetsko polje i drugi parametri mogu pažljivo mijenjati i kontrolirati.
Ako se dipolni magnet isključi, svi znakovi magnetosfere nestaju. Kada se uključi magnetsko polje dipola, može se detektirati magnetopauza, što je ključni dokaz nastanka magnetosfere.
Magnetopauza i nastavak istraživanja
Magnetopauza je mjesto u magnetosferi gdje je tlak planetarnog magnetskog polja točno uravnotežen sa solarnim vjetrom. Eksperimenti su otkrili da kako se dipolno magnetsko polje povećava, magnetopauza postaje veća i jača.
Učinak na magnetopauzu predviđen je računalnim simulacijama, koje su proveli istraživači kako bi potpunije razumjeli i potvrdili svoje eksperimentalne rezultate. Ove simulacije će također voditi buduće eksperimente, uključujući studije koje koriste katodu nedavno instaliranu na LAPD.
„Nova katoda omogućit će brže strujanje plazme, što će nam zauzvrat omogućiti proučavanje pramčanih udara uočenih oko mnogih planeta,“ rekao je Schaeffer.
Drugi eksperimenti proučavat će magnetsko ponovno povezivanje, važan proces u Zemljinoj magnetosferi u kojem se magnetska polja poništavaju i oslobađaju ogromnu energiju.
Dokazane geomagnetske oluje na Merkuru
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
