Впервые физики воссоздали в лаборатории солнечный ветер

Физики воспроизвели в лабораторных условиях мини-порывы солнечного ветра. Они надеются, что потоки заряженных частиц помогут разгадать хотя бы некоторые из тайн нашей родной звезды.

“Мы не пытаемся воспроизвести Солнце, потому что это невозможно, — говорит физик Этан Петерсон, специалист по плазме из Висконсинского университета в Мадисоне. — Но мы воспроизводим некоторые из фундаментальных физических аспектов того, что происходит у звезды.”

Мы знаем, что от Солнца идет постоянный поток заряженных частиц — солнечный ветер — хотя ученые и не до конца понимают, откуда он берется. Солнце вращается, и в этом процессе его магнитное поле закручивает ветер в спираль, которая называется спиралью Паркера. Свое название она получила в честь гелиофизика Юджина Паркера, который в 1958 году предсказал существование солнечного ветра.

В прошлом году NASA запустило к Солнцу зонд Parker Solar Probe. В течение следующих нескольких лет аппарат будет все ближе подлетать к звезде, собирая данные о короне и солнечном ветре. Но Петерсон с коллегами нашли иной способ изучить этот ветер — они воспроизвели спираль Паркера в условиях лаборатории.

Для этого команда использовала алюминиевый вакуумный резервуар диаметром в 3 метра — Big Red Ball в физической лаборатории Wisconsin Plasma Physics Laboratory. В нем они сумели удержать шар плазмы, нагретый до 100 000 градусов Цельсия. Магнит в центре этого шара имитировал магнитное поле Солнца. Точно рассчитанный электрический заряд заставлял плазму вращаться. Появлялся ветер.

Конечно, у Big Red Ball и Солнца есть неизбежные различия, в числе которых размер, гравитация и температура. Но даже при этих ограничениях ветер сформировался в четкую спираль Паркера.

Ветер также регулярно выпускал шарики плазмы, каждый размером около 10 сантиметров. Солнце выпускает похожие сгустки, которые называются плазмоидами, но ученые не понимают, как они образуются. По словам Петерсона, Big Red Ball может помочь найти ответ на этот вопрос.