Słońce w laboratorium. Burza słoneczna odsłania swoje tajemnice dzięki pączkowi z plazmy

Słońce kojarzy się z latem, plażą i wakacjami. W rzeczywistości to kula materii o temperaturze przekraczającej 5,5 tys. stopni Celsiusza, plująca naładowanymi cząsteczkami na cały Układ Słoneczny. Jak zbadać to piekło?

Strumienie gorących cząsteczek są zakrzywiane przez pole magnetyczne Słońca. Pędzą przez Układ Słoneczny we wszystkich kierunkach. To właśnie wiatr słoneczny, wiejący nawet poza orbitą Plutona. Przez większość czasu na Ziemi jesteśmy bezpieczni, ale burza słoneczna, która nadejdzie w tym tygodniu może spowodować poważne zagrożenie. Zdaje się, że naukowcy znaleźli sposób na lepsze zrozumienie tego zjawiska.

Wiatr słoneczny został wielokrotnie zaobserwowany, ale naukowcy wciąż nie wiedzą, skąd się bierze. Z oczywistych przyczyn nie są w stanie wysłać sondy do wnętrza Słońca. Do badań wiatru słonecznego muszą na razie wystarczyć dane satelitarne i eksperymenty przeprowadzane na Ziemi. Cała nadzieja w Parker Solar Probe, wysłanej przez NASA w sierpniu 2018.

Naukowcy z Uniwersytetu Wisconsin-Madison stworzyli miniaturowy wiatr słoneczny. Wypluwa go świecący obwarzanek o średnicy 3 metrów, złożony z plazmy. Pędzące cząsteczki są podobne do tych, które zawiera wiatr słoneczny. "To świetny sposób, by badać fizykę kosmosu w laboratorium na Ziemi" - powiedział Ethan Peterson, autor publikacji opisującej eksperyment.

W urządzeniu Big Red Ball (Wielka Czerwona Kula) o średnicy ponad 3 metrów fizycy puszczają w ruch plazmę o temperaturze ponad 150 tys. stopni. Kula jest wypełniona helem, którego atomy pozbawione elektronów, tworzą świecący na niebiesko pierścień plazmy. Nie ma się czego bać - to niecały miligram atomów helu, które mimo przerażająco wysokiej temperatury nawet nie zagotują wody na herbatę.

Materia może odtworzyć kilka zachowań wiatru słonecznego. Wśród nich jest spirala Parkera (charakterystyczny kształt, przypominający rozrzucanie kropel wody z obrotowej podlewaczki) oraz plazmoidy - kule plazmy, wyrzucane ze świecącego obwarzanka. Taką kulę Słońce "wypluwa" co około 90 minut i nie wiemy dlaczego robi to tak regularnie. Wielka Czerwona Kula może rozwiązać tę zagadkę.

Eksperymenty z obwarzankiem pomogą rozwiązać wiele tajemnic. Być może uda się odszyfrować dane zebrane przez sondę Solar Parker, wysłaną przez NASA do korony słonecznej 18 sierpnia 2018 roku. Sonda ma okrążyć Słońce 24 razy w ciągu 7 lat.

Naukowcy wiedzą już, gdzie rodzi się wiatr słoneczny w plazmowym obwarzanku. Teraz pora znaleźć ten punkt (strefę Alfvéna) w atmosferze Słońca.