Japanski istraživači laserskim su pokusom proučili proces kojim se magnetska energija naglo pretvara u toplinu i gibanje plazme. Riječ je o ponovnom spajanju magnetskih polja, mehanizmu koji se povezuje sa Sunčevim bakljama i drugim snažnim izbojima u Sunčevoj atmosferi.
Eksperiment nije stvorio pravu Sunčevu baklju. U laboratoriju je ponovljen ključni fizički proces u uvjetima koje je moguće izmjeriti. Tim sa Sveučilišta Kyushu i Sveučilišta Osaka, čiji je pokus opisan u radu objavljenom u časopisu Physical Review E, upotrijebio je laser Gekko-XII kako bi oblikovao dva oblaka plazme koja se šire jedan prema drugome.
Kada se magnetska polja tih oblaka nađu u suprotnim smjerovima, njihove se silnice mogu preurediti. U tom kratkom događaju oslobađa se energija pohranjena u magnetskom polju, a čestice plazme ubrzavaju se i zagrijavaju.
Što se događa u području ponovnog spajanja
Sunčeva atmosfera nije mirna kugla plina. U njoj se neprestano mijenja raspored magnetskih polja, koja nastaju gibanjem ioniziranog plina. Kada se polja isprepletu i izgube stabilnost, ponovno spajanje može osloboditi energiju u vrlo kratkom vremenu.
Takvi događaji mogu proizvesti snažno zračenje i ubrzane čestice. Na Zemlji njihove posljedice ponekad prate poremećaji u ionosferi, satelitskim komunikacijama i elektroenergetskoj infrastrukturi. Razumijevanje tog procesa važno je za određivanje brzine i količine oslobođene energije.
U laserskom pokusu istraživači su usporedili oblake plazme koji su prije susreta imali različite gustoće i temperature. Na početku su se razlikovali po uvjetima u kojima su nastali, ali nakon oblikovanja tanke strujne plohe proces ponovnog spajanja odvijao se vrlo sličnom brzinom.
Zašto je laboratorijski rezultat važan
Rezultat upućuje na to da neke pojedinosti početnog stanja plazme imaju manji utjecaj nego što se očekivalo. Ključnija je struktura područja u kojem se magnetske silnice preuređuju. To može pomoći pri usporedbi laboratorijskih mjerenja s računalnim modelima Sunčeve atmosfere.
Ranija su opažanja već pokazala da se magnetska energija u Sunčevim bakljama oslobađa naglo, ali teleskopi ne mogu izravno pratiti svaki korak tog procesa. Laboratorijski pokusi omogućuju istraživačima da promijene jedan uvjet, ponove mjerenje i izmjere gibanje plazme iz neposredne blizine.
Sunčeva unutarnja i površinska dinamika određuju kako se magnetsko polje stalno obnavlja i preoblikuje. Novi pokus ne daje konačan model svih baklji, ali nudi podatak o tome kako se proces ponaša kada se početni uvjeti razlikuju.
Sljedeći eksperimenti trebali bi obuhvatiti veće raspone gustoće i jačine magnetskog polja. Tako će se moći provjeriti vrijedi li isti obrazac i u uvjetima koji su bliži onima u gornjim slojevima Sunčeve atmosfere.
