Фізики вперше спостерігали це явище: плазма може змінювати магнітні поля

Однією з найбільш інтригуючих загадок плазми є те, як вона взаємодіє з магнітними полями. Це відбувається як у просторі між галактиками, так і в експериментальних термоядерних реакторах. Тепер фізики отримали нові дані, які можуть зробити революцію в розумінні астрофізичних явищ, а також можуть поліпшити розуміння процесу виробництва термоядерної енергії. Дослідження опубліковано в журналі Physical Review Research, пише Earth.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Вчені з Принстонської лабораторії фізики плазми, США, відкрили інноваційний спосіб зафіксувати взаємодію між плазмою і магнітними полями. Фізики використовували протони як діагностичний інструмент для візуалізації взаємодії з безпрецедентною деталізацією.

Фізики використовували протонну радіографію, внісши в неї зміни, щоб забезпечити надзвичайно точні вимірювання. Вчені вистрілили потужним лазером по невеликому диску з пластику, щоб створити плазму, і по капсулі, що містить паливо, зроблене з ізотопів водню і гелію, щоб створити протони. Отримані реакції синтезу призвели до викиду протонів та інтенсивного рентгенівського випромінювання.

У результаті вчені вперше безпосередньо спостерігали магнітну нестійкість Релея — Тейлора, яка виникає під час взаємодії плазми і магнітних полів. Це давно вважалося можливим, але тільки тепер вдалося візуалізувати цей процес. Нове спостереження допомогло підтвердити теорію про те, що нестійкість виникає, коли плазма, що розширюється, зустрічається з магнітними полями.

Під час експерименту плазма, зіткнувшись із магнітними полями, чинила тиск, який змушував магнітні поля згинатися. Сама нестійкість проявилася у формі стовпчастих і грибоподібних структур на кордонах плазми. Це спостереження пропонує нове розуміння фундаментальної поведінки, яка керує динамікою плазми як у природних, так і в лабораторних умовах.

Коли енергія плазми знизилася, магнітні поля повернулися у вихідне положення, але при цьому вони змусили плазму стиснутися в прямі струмені. Це важливе відкриття, адже ці струмені нагадують ті, які виходять з надмасивних чорних дір у центрах галактик. Ці струмені можуть мати довжину, яка у багато разів перевищує розмір самої галактики. Фізики вважають, що ці загадкові струмені можуть бути створені під впливом магнітних полів на плазму.

Як уже писав Фокус, уже багато років один з найдорожчих металів у світі кидає виклик законам фізики. До сих пір вчені не можуть вирішити загадку, яка пов'язана із взаємодією галію і невловимих частинок нейтрино.

Також Фокус писав про те, що сонячне вітрило NASA успішно розправило крила на орбіті. Дані з космічного апарату підтвердили успішне розгортання технології на орбіті, яка здатна змінити космічні польоти.