Воскресенье 12 октября 2025 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Ученые раскрыли 60-летнюю тайну быстрых магнитных взрывов


Ученые раскрыли 60-летнюю тайну быстрых магнитных взрывов

Пятница, 29 Апреля 2022 00:15

Всего за несколько минут вспышка на Солнце может высвободить достаточно энергии, чтобы питать весь мир в течение 20 000 лет. Взрывной процесс, называемый магнитным пересоединением, вызывает эти солнечные вспышки, и ученые потратили последние полвека, пытаясь понять, как происходит этот процесс.

 

Это не просто научное любопытство: более полное понимание магнитного пересоединения могло бы позволить лучше понять ядерный синтез и обеспечить более точные прогнозы бурь частиц от Солнца, которые могут повлиять на технологии на околоземной орбите.

 

Теперь ученые из Магнитосферной многомасштабной миссии НАСА, или MMS, считают, что поняли это. Они разработали теорию, которая объясняет, как происходит наиболее взрывоопасный тип магнитного пересоединения, называемый быстрым пересоединением и почему оно происходит с постоянной скоростью. Новая теория использует общий магнитный эффект, который используется в бытовых устройствах, таких как датчики, которые синхронизируют антиблокировочную тормозную систему автомобиля и знают, когда закрыта откидная крышка сотового телефона.

 

«Наконец-то мы понимаем, что делает этот тип магнитного пересоединения таким быстрым», — сказал ведущий автор нового исследования Йи-Хсин Лю, профессор физики Дартмутского колледжа в Нью-Гэмпшире и заместитель руководителя группы теории и моделирования MMS. «Теперь у нас есть теория, которая полностью это объясняет».

 

Магнитное пересоединение — это процесс, происходящий в плазме, иногда называемый четвертым состоянием вещества. Плазма образуется, когда газ получает достаточно энергии, чтобы расщепить свои атомы, оставив после себя пестроту отрицательно заряженных электронов и положительно заряженных ионов, существующих бок о бок. Этот энергичный, похожий на жидкость материал чрезвычайно чувствителен к магнитным полям.

 

От вспышек на Солнце до околоземного пространства и черных дыр плазма по всей Вселенной подвергается магнитному пересоединению, которое быстро преобразует магнитную энергию в тепло и ускорение. Хотя существует несколько типов магнитного пересоединения, один особенно загадочный вариант известен как быстрое пересоединение, которое происходит с предсказуемой скоростью.

 

«Мы уже давно знаем, что быстрое повторное соединение происходит с определенной скоростью, которая кажется довольно постоянной», — сказала Барбара Джайлс, научный сотрудник MMS и научный сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Но что на самом деле движет этой скоростью, до сих пор оставалось загадкой».

 

Новое исследование, опубликованное в статье в журнале Nature's Communications Physics, объясняет, как быстрое пересоединение происходит именно в бесстолкновительной плазме — типе плазмы, частицы которой разбросаны настолько, что отдельные частицы не сталкиваются друг с другом. Там, где пересоединение происходит в космосе, большая часть плазмы находится в бесстолкновительном состоянии, включая плазму солнечных вспышек и пространство вокруг Земли.

 

Эта теория показывает, как и почему быстрое пересоединение, вероятно, ускоряется эффектом Холла, который описывает взаимодействие между магнитными полями и электрическими токами. Эффект Холла  — это распространенное магнитное явление, которое используется в повседневных технологиях, таких как датчики скорости вращения колес транспортных средств и 3D-принтеры, где датчики измеряют скорость, близость, позиционирование или электрические токи.

 

Во время быстрого магнитного пересоединения заряженные частицы в плазме, а именно ионы и электроны, перестают двигаться как группа. Когда ионы и электроны начинают двигаться по отдельности, возникает эффект Холла, создающий нестабильный энергетический вакуум, в котором происходит повторное соединение. Давление магнитных полей вокруг энергетического вакуума вызывает взрыв вакуума, который быстро высвобождает огромное количество энергии с предсказуемой скоростью.

 

Новая теория будет проверена в ближайшие годы с помощью MMS, которая использует четыре космических корабля, летающих вокруг Земли в форме пирамиды, для изучения магнитного пересоединения в бесстолкновительной плазме. В этой уникальной космической лаборатории MMS может изучать магнитное пересоединение с более высоким разрешением, чем это было бы возможно на Земле.

 

«В конечном счете, если мы сможем понять, как работает магнитное пересоединение, мы сможем лучше предсказывать события, которые могут повлиять на нас на Земле, такие как геомагнитные бури и солнечные вспышки», — сказал Джайлз. «И если мы сможем понять, как инициируется пересоединение, это также поможет исследованиям в области энергетики, потому что исследователи смогут лучше контролировать магнитные поля в термоядерных устройствах».

 
 

 
Николаева Мария Опубликовано в Наука  
Читайте также
Найден способ остановить быструю потерю мышц в старости Найден способ остановить быструю потерю мышц в старости Научной группой из специалистов Сибирского государственного медицинского университета (СибГМУ) в составе международной команды начата реализация масштабного проекта по исследованию механизмов возрастных изменений мышечной ткани. О проекте рассказали РИА Новости со…
Извержение, сформировавшее Эгейский мир, произошло до правления фараона Яхмоса Извержение, сформировавшее Эгейский мир, произошло до правления фараона Яхмоса Новаторское радиоуглеродное исследование датирует ключевые египетские объекты и показывает, что катастрофическое минойское извержение вулкана Фера произошло до правления фараона, объединившего Египет, опровергая известную теорию, связывающую его со «Стелой Бури». Исследование,…
Какой продукт усиливает кровоток в мозге, рассказали учёные Какой продукт усиливает кровоток в мозге, рассказали учёные Новое исследование международной команды ученых показало, что сок из черной смородины улучшает приток крови к лобным долям мозга, причём, и в состоянии покоя, и при умственном напряжении. Работу опубликовали на…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России сбили 32 украинских БПЛА МО: за ночь над регионами России сбили 32 украинских БПЛА Силы ПВО за ночь сбили 32 украинских БПЛА над Белгородской, Брянской и Смоленской областями. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи дежурными средствами ПВО уничтожены 32 украинских…
Хинштейн: в курском приграничье из-за атаки FPV-дрона на мотоцикл погиб пенсионер Хинштейн: в курском приграничье из-за атаки FPV-дрона на мотоцикл погиб пенсионер FPV-дрон атаковал движущийся мотоцикл в селе Нижнемахово Курской области, погиб мирный житель. Об этом сообщил губернатор региона Александр Хинштейн в своем Telegram-канале. "Еще одна трагедия в приграничье. Сегодня вражеский FPV-дрон…
Вучич: Сербия разочарована предложением России по поставкам газа Вучич: Сербия разочарована предложением России по поставкам газа Власти Сербии разочарованы, что предложение по продлению договора о поставках российского газа будет действовать только до конца года, утверждает президент страны Александр Вучич. "Пришла весть из Москвы или Санкт-Петербурга <...>.…
Тема дня
Эмманюэль Макрон подготовил для Франции новый политический кризис Эмманюэль Макрон подготовил для Франции новый политический кризис

Не иначе как «провокацией в адрес французов» называют в Париже очередное экзотическое решение Эмманю...

Фото
В Польше возле средневекового поселения обнаружены захоронения «первых христиан» В Польше возле средневекового поселения обнаружены захоронения «первых христиан»

Археологи обнаружили часть кладбища, включающую 1000-летние человеческие скелеты, недалеко от остатк...

Опрос

Как вы оцениваете риск возникновения военного конфликта в Молдавии и Приднестровье?

 

Анекдот дня

Севастополь - самый европейский из всех европейских городов. Именно здесь находятся английское, немецкое, французское, турецкое и даже итальянское кладбища, на которых покоятся те, кто когда-то усомнился в том, что Крым наш.

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном

цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с

точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии

предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей

сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".