科學家創(chuàng)造出“桌面上的太陽風暴”
當超高速帶電粒子流從太陽表面噴出,它們產(chǎn)生的磁場急速變化,會干擾地球無線電通信并帶來絢麗的極光。科學家最近在實驗室模擬出了這種“太陽風暴”!疤栵L暴”其實是一種湍流現(xiàn)象,即流體的快速復雜運動。勺子攪動的咖啡、奔騰的洪水、使飛機顛簸的氣流都屬于湍流。
運動的帶電粒子會產(chǎn)生磁場,粒子的復雜運動使磁場呈現(xiàn)湍流的特征。許多劇烈的天文事件中都有磁場湍流,如太陽風和太陽耀斑等。 印度塔塔基礎(chǔ)研究所和葡萄牙里斯本大學等機構(gòu)的科學家合作,用超強激光脈沖轟擊熾熱致密的等離子體,創(chuàng)造出了磁場湍流,與衛(wèi)星觀測到的太陽風磁場湍流相似。 研究小組在英國《自然·通訊》雜志上報告說,在起初的一萬億分之一秒里,這種磁場湍流由電子主導;隨后離子參與其中,接管主導權(quán)。在離子階段,磁場湍流的光譜與太陽風磁場光譜驚人地相似,盡管兩者規(guī)模大小懸殊。 研究人員說,他們創(chuàng)造出的磁場湍流的初始能量來自電子,而太陽磁場湍流的初始能量來自離子,但兩種湍流的光譜一致,可見其特征與能量源無關(guān)。這意味著將來有可能用小規(guī)模實驗模擬天文尺度的現(xiàn)象,深入研究磁場湍流的性質(zhì),幫助理解恒星演化等過程。 |