"شعله های خورشیدی" کوچکی که در آزمایشگاه بازآفرینی شده اند ممکن است معمای کرونا را توضیح دهند

فعالیت بر روی خورشید، همانطور که توسط رصدخانه دینامیک خورشیدی ناسا ثبت شده است

محققان برای اولین بار با لیزرهای قدرتمند و یک تکه پلاستیک کوچک، فرآیند خشونت آمیزی را که ممکن است در خورشید اتفاق بیفتد، تقلید کرده اند. این آزمایش می تواند روشن کند که چرا بیرونی ترین لایه اتمسفر خورشید به طور مرموزی داغ است.

برای دهه‌ها، دانشمندان در تلاش بودند تا توضیح دهند که چرا لایه‌های جوی بیرونی خورشید - منطقه‌ای به نام تاج - هزاران بار داغ‌تر از سطح خورشید هستند و به چندین میلیون درجه می‌رسند. وی سان در موسسه انرژی اتمی چین می‌گوید: «به نظر می‌رسد که وقتی از آتش کمپ دور می‌شوید، هوا داغ‌تر می‌شود.

اکنون، وی و همکارانش برخی از شرایط خورشید را در آزمایشگاه تقلید کرده‌اند و برای اولین بار مشاهده کرده‌اند که چگونه فوران‌های کوچک تابش الکترومغناطیسی یا نانوشعله‌های خورشیدی می‌توانند گرمای گیج‌کننده کرونا را تامین کنند.

نانوشعله‌ها زمانی اتفاق می‌افتند که میدان‌های مغناطیسی درون تاج به طور ناگهانی خود را مرتب می‌کنند و در این فرآیند انرژی ساطع می‌کنند. اما برای اینکه این بازآرایی اتفاق بیفتد، شرایط دقیق، مانند شکل میدان‌های مغناطیسی، باید درست باشد. او و همکارانش بررسی کردند که چگونه این شرایط می تواند ایجاد شود و در نهایت به شعله های نانویی منجر شود. آنها چهار لیزر بسیار قدرتمند را روی یک هدف پلاستیکی کوچک شلیک کردند که یک تکه پلاسما - مخلوط داغی از ذرات باردار - به قطر حدود 2 میلی متر تولید کرد.

این پلاسما بازآفرینی دقیق پلاسما در تاج خورشید نبود، اما رفتار مشابهی داشت.

این تیم پلاسما را در دو سناریو مختلف ایجاد کردند، یک بار با استفاده از یک هدف صاف و یک بار با استفاده از یک هدف با سطح موج دار. در مورد دوم، پلاسما ناپایدار شد و میدان‌های مغناطیسی موجود در آن دوباره مرتب شدند و در نهایت یک نانوشعله ایجاد کردند.

این نانوشعله تفاوت زیادی در دمای پلاسما ایجاد کرد. دمای آن به حدود 799726 درجه سانتیگراد رسید که تقریبا دو برابر دمای بدست آمده در نسخه هدف مسطح آزمایش بود که در آن هیچ نانوشعله ای رخ نداد.

وی می‌گوید که یک فرآیند مشابه - بی‌ثباتی که منجر به شعله‌های نانویی می‌شود که منجر به گرم شدن پلاسما می‌شود - می‌تواند در خورشید اتفاق بیفتد. در واقع، پارامترهایی که رفتار پلاسمای کوچک آن‌ها را تعیین می‌کردند، با پارامترهایی مطابقت داشت که در مناطقی از خورشید مشاهده شد که در آن حباب‌هایی از پلاسمای سردتر از طریق تاج «باران» می‌بارید. او و همکارانش همچنین یک شبیه‌سازی کامپیوتری را تکمیل کردند که این موضوع را تایید کرد.

Rony Keppens در KU Leuven در بلژیک می‌گوید که این شبیه‌سازی‌ها از تفسیر تیم از آزمایش پشتیبانی می‌کنند و ورود جالبی به فهرست اثراتی که ممکن است در گرمایش تاج کرونا نقش داشته باشند، ایجاد می‌کند. او می‌گوید که حباب‌های باران تاجی واقعا می‌توانند منجر به انواع ناپایداری‌هایی شوند که محققان اکنون در آزمایشگاه مشاهده کردند. با این حال، از نظر کپنز، آزمایش جدید به طور قطعی معمای گرمایش تاج را حل نمی کند، زیرا سایر رفتارهای پلاسما، مانند انواع خاصی از امواج در آن، نیز می توانند به آن کمک کنند.

در ادامه، وی و همکارانش می‌خواهند آزمایش خود را برای ایجاد پلاسمای سه بعدی بیشتر ارتقا دهند و از تکنیک‌های دقیق‌تری برای تشخیص رفتار آن استفاده کنند. وی می‌گوید: و آنها می‌خواهند اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی خود را مستقیما با واقعیت مقایسه کنند - برای مثال، با استفاده از داده‌های مربوط به خورشید که از طریق تلسکوپ‌ها جمع‌آوری شده است. او می‌گوید: «بررسی اینکه آزمایشگاه در حال بازتولید کارهایی است که خورشید انجام می‌دهد، مهم است.