Физики установили причину скорых пересоединений магнитных линий. Они являются одним из самых загадочных механизмов возникновения солнечных вспышек. Их причиной стал эффект Холла, из-за которого между ионами возникает значительная разница потенциалов.
Одна из причин солнечных вспышек — эффект Холла. Источник: www.nasa.gov
Физики разгадали причину солнечных вспышек
Уже 60 лет физики наблюдают за солнечными вспышками и пытаются разгадать физические процессы, которые к ним приводят. Недавно ученые из Магнитосферической мультимасштабной миссии национального агентства США по исследованию космического пространства (MMC NASA) смогли разгадать один из самых загадочных механизмов, связанных с этим.
В статье, опубликованной в журнале Nature’s Communications Physics, ученые изучили так называемое быстрое магнитное пересоединение. Они пришли к выводу, что причиной его является эффект Холла, в результате которого в плазме солнечной атмосферы магнитные поля начинают воздействовать отдельно на ионы и электроны.
Плазма — это состояние вещества, при котором все электроны из-за излишка энергии отрываются от своих атомов, и те превращаются в заряженные ионы. Материя в этом состоянии очень чувствительна к магнитным полям. А они вблизи солнечных пятен, которые сейчас активно изучают, сильно искривлены и часто рвутся.
Один из известных механизмов возникновения особо мощных солнечных вспышек — магнитное пересоединение. Оно возникает, когда разорванные линии магнитного поля пытаются соединиться снова, но смыкаются не с теми «кусками», что нужно. В этом случае происходит мощный выброс ионов в пространство, который может достичь магнитосферы Земли и вызвать проблемы с электричеством и здоровьем людей.
Загадка солнечных вспышек и эффект Холла
Магнитное пересоединение бывает нескольких типов. И упомянутый быстрый его тип самый загадочный. Ибо происходит за одинаковые промежутки времени, независимо от характеристик вспышки. Причину этого пока никто не понимал. И вот появилось предположение, что это — эффект Холла.
Он заключается в возникновении электрического потенциала в проводнике, помещенном в магнитное поле, когда направление тока в нем перпендикулярно силовым линиям. Он проявляется обычно в том, что ток начинает отклоняться от прямой линии.
В плазме атмосферы Солнца эффект Холла действует на ионы и электроны. Они начинают двигаться по разным направлениям, в результате чего возникает «энергетический» вакуум. В этих условиях частицы пытаются снова соединиться, и происходит выброс энергии предполагаемой величины.
Механизм действия эффекта Холла в плазме Солнца. Источник: Tom Bridgman/NASA’s Scientific Visualization Studio
В дальнейшем эту теорию планируют проверить с помощью орбитальных аппаратов MMC NASA. Также свою роль должен сыграть зонд Solar Orbiter. Если предположения подтвердятся, их можно будет использовать для предсказания солнечных вспышек и, как следствие, магнитных штормов на Земле.
По материалам www.nasa.gov
Источник: universemagazine.com
