Οι ηλιακές εκλάμψεις είναι τεράστια λοφία υπερθερμασμένου πλάσματος που εκτοξεύεται από τον ήλιο . Αυτά τα τεράστια λοφία είναι τόσο μεγάλα, που θα μπορούσαν να καταβροχθίσουν τον πλανήτη μας πολλές φορές. Αλλά για πρώτη φορά, οι ερευνητές δημιούργησαν μίνι ηλιακές εκλάμψεις σε ένα εργαστήριο που είναι αρκετά μικρές για να χωρέσουν στο κουτί του γεύματός σας.
Οι ηλιακές εκλάμψεις γεννιούνται από μεγάλους βρόχους πλάσματος, ή ιονισμένου αερίου, στην επιφάνεια του ήλιου. Αυτοί οι βρόχοι, γνωστοί ως βρόχοι κορώνας, σχηματίζονται κατά μήκος αόρατων γραμμών μαγνητικού πεδίου που συστρέφονται από την έντονη βαρύτητα του ήλιου. Μερικές φορές, ωστόσο, αυτές οι γραμμές ξανακουμπώνουν στο αρχικό τους σχήμα σαν λαστιχάκι, το οποίο εκτοξεύει το πλάσμα μακριά από τον ήλιο.
Οι ηλιακές εκλάμψεις μπορούν επίσης να εκτοξεύσουν στεφανιαίες εκτοξεύσεις μάζας (CMEs) – ταχέως κινούμενα σύννεφα μαγνητισμένου πλάσματος, σωματίδια υψηλής ενέργειας και ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία – που μπορούν να προκαλέσουν ανατρεπτικές γεωμαγνητικές καταιγίδες εάν χτυπήσουν τη Γη. Όμως, παρά την παρατήρηση εκατοντάδων ηλιακών εκλάμψεων, οι ερευνητές εξακολουθούν να μην γνωρίζουν πώς μετατρέπονται από βρόχους κορώνας σε βλήματα πλήρους εμφύσησης.
Σε μια νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στις 6 Απριλίου στο περιοδικό Nature Astronomy, μια ομάδα ερευνητών από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech) στην Πασαντένα δημιούργησαν τους δικούς τους τεχνητούς βρόχους κορώνας στο εργαστήριο για να προσπαθήσουν να λύσουν αυτό το μυστήριο.
Η ομάδα εκτόξευσε ηλεκτρισμό από ένα ζεύγος ηλεκτροδίων μέσα σε έναν μαγνητισμένο, γεμάτο με αέριο θάλαμο. Ο ηλεκτρισμός ιονίζει το αέριο, δημιουργώντας μια σειρά πλάσματος μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων, η οποία στη συνέχεια συγκρατήθηκε για λίγο στη θέση της ως βρόχος από το μαγνητικό πεδίο του θαλάμου πριν καταρρεύσει και πυροδοτήσει μια μίνι έκλαμψη προς τα έξω.
Οι βρόχοι είχαν μήκος περίπου 8 ίντσες (20 εκατοστά), περίπου το ίδιο μέγεθος με μια μπανάνα, και διήρκεσαν για περίπου 10 μικροδευτερόλεπτα, κατά τη διάρκεια των οποίων το πείραμα κατανάλωσε την ίδια ποσότητα ενέργειας με την πόλη της Πασαντένα στο ίδιο χρονικό πλαίσιο. Χρησιμοποιώντας εξειδικευμένες κάμερες που καταγράφουν 10 εκατομμύρια καρέ ανά δευτερόλεπτο, οι ερευνητές παρακολούθησαν πώς οι βρόχοι μεγάλωναν και στη συνέχεια διαλύθηκαν.
Η μελέτη επιβεβαίωσε ότι οι τεχνητοί βρόχοι έμοιαζαν με σχοινιά, όπως είχαν προτείνει προηγουμένως άλλοι ερευνητές.
“Αν κόψετε ένα κομμάτι σχοινιού, θα δείτε ότι αποτελείται από πλεξούδες μεμονωμένων κλώνων. Τραβήξτε αυτά τα μεμονωμένα σκέλη και θα δείτε ότι είναι πλεξούδες ακόμη μικρότερων κλώνων και ούτω καθεξής”, ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Γιανγκ Ζανγκ, μεταπτυχιακός φοιτητής στο Caltech, είπε σε μια δήλωση. “Οι βρόχοι πλάσματος φαίνεται να λειτουργούν με τον ίδιο τρόπο.”
Αυτή η δομή που μοιάζει με σχοινί μπορεί να διαδραματίσει βασικό ρόλο στη γέννηση ηλιακών εκλάμψεων. Στο εργαστήριο, οι τεχνητοί βρόχοι παρέμειναν σταθεροί μέχρι να υπερφορτωθούν με ενέργεια, οπότε εμφανίστηκε μια στροφή σε σχήμα τιρμπουσόν στους βρόχους και διαλύθηκαν.
Παρόμοιες στροφές εμφανίζονται επίσης σε εικόνες πραγματικών βρόχων κορώνας προτού διασπαστούν σε ηλιακές εκλάμψεις, έγραψαν οι ερευνητές.
Κατά τη στιγμή που κουμπώνουν οι βρόχοι, οι ερευνητές εντόπισαν επίσης μια απότομη αύξηση της τάσης.
Δεν είναι η πρώτη φορά που επιστήμονες επιχειρούν να αντιγράψουν τον ήλιο σε εργαστήριο. Τον Ιανουάριο, ερευνητές στο UCLA παρουσίασαν έναν τεχνητό «μίνι ήλιο» που μπορεί να δημιουργήσει ηχητικά κύματα για να μιμηθεί τις επιπτώσεις της βαρύτητας. Η γυάλινη σφαίρα γεμάτη με πλάσμα, η οποία έχει διάμετρο μόλις 1 ίντσα (3 cm), θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί για να μελετήσει πώς τα μαγνητικά πεδία του ήλιου επηρεάζουν τις ηλιακές εκλάμψεις.
(photo: pixabay)
