Entre os eventos mais temidos física espacial são erupções solares, explosões maciças que lançam milhões de toneladas de gás plasma e radiação para o espaço. Essas explosões pode ser mortal: se a primeira missão à Lua-de pouso tinha encontrado um, a intensa radiação poderia ter sido fatal para os astronautas. E quando erupções chegar ao campo magnético que envolve a Terra, o contato pode criar tempestades geomagnéticas que interromper o serviço de telefone celular, satélites danos e bater para fora redes de energia.
NASA está ansioso para saber quando uma erupção está chegando e quando o que parece ser o início de uma explosão é apenas um alarme falso. Saber a diferença pode afetar o calendário de futuras missões espaciais, tais como viagens a Marte, e mostrar quando medidas para proteger satélites, sistemas de energia e outros equipamentos precisam ser tomadas.
No Departamento de Energia dos EUA de Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), pesquisadores liderados pelo físico Clayton Myers identificaram um mecanismo que pode parar erupções antes de sair ao sol. A descoberta, relatada na 24-31 dezembro questão da revista Nature, fornece uma maneira potencialmente importante distinguir o começo de explosões de acúmulos que irá falhar. Este trabalho foi apoiado pelo DOE Office of Science.
As violentas erupções, chamadas "ejeções de massa coronal," resultam de uma súbita liberação de energia magnética que é armazenada na corona do sol, a camada mais externa da estrela. Esta energia é freqüentemente encontrado em o que são chamados de "cordas de fluxo magnético", estruturas em arco maciças que podem torcer e girar como fio terra. Quando estas estruturas de longa duração torção e desestabilizar, eles podem entrar em erupção fora para o sistema solar ou falhar e cair de volta para o sol.
Os pesquisadores descobriram em experimentos de laboratório que tais falhas ocorrem quando o guia de campo magnético - uma força que corre ao longo da corda de fluxo - é forte o suficiente para manter a corda de torção e desestabilizadora. Sob estas condições, o campo de guiamento interage com correntes eléctricas no cabo de fluxo para produzir uma força dinâmica que suspende as erupções. PPPL descobriu a importância desta força, chamada de "força de tensão campo toroidal", o que está faltando a partir de modelos existentes de erupções solares.
Os pesquisadores descobriram esta importância através do Laboratório de reconexão magnética Experiment (MRX), dispositivo principal do mundo para o estudo de como os campos magnéticos no plasma convergem e violentamente separe. Os cientistas modificada do dispositivo para produzir tanto uma corda de fluxo, que armazena uma quantidade significativa de energia, que visa conduzir o cabo para fora, e um "potencial de campo magnético" como os que envolvem a corda na coroa solar.
Este campo magnético é composto de potencial "cintas" campos magnéticos e "guia", cada um dos quais proporciona forças de retenção. Erupções explodiu quando as forças de retenção no campo cintas tornar-se demasiado fraco para segurar a corda para baixo, criando o que é chamado de "instabilidade toro" que atira plasma para o espaço. O campo de guiamento, o que reduz a torção na corda fluxo, longa tinha sido pensado como sendo de importância secundária.
Mas os pesquisadores descobriram que o campo guia pode desempenhar um papel importante para conter erupções. Quando a corda fluxo começa a mover-se para fora, na presença de um campo de guiamento suficientemente poderoso, o plasma sofre uma reconfiguração interna - ou "auto-organização" - que faz com que a erupção para perder energia e colapso. "A presença de um campo guia substancial deve, portanto, indicam uma probabilidade reduzida de erupção", disse Myers.
Físicos solares deve ser, portanto, à procura de campos de guia, que pode ser encontrado nas reconstruções relativamente simples de campo magnético potencial do sol. Um candidato promissor para o estudo é a maior região ativa no ciclo solar de pico, que teve lugar em Outubro de 2014, que produziu muitas grandes explosões, mas não há erupções observadas. A análise preliminar da região que mostra um certo número dessas erupções foram associados com erupções falha que poderia ter sido causado pelo mecanismo de experiências MRX encontrado.
O Galaxy diário via Laboratório de Física de Plasma DOE / Princeton
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