ناسا یک معمای 60 ساله درباره انفجارهای خورشیدی را حل کرد

دانشمندان ناسا بالاخره موفق شده‌اند فرآیندی موسوم به «بازاتصال مغناطیسی سریع» را در انفجارهای خورشیدی توضیح دهند. چگونگی انجام این فرآیند و پیش‌بینی‌پذیری سرعت آن از بیش از نیم قرن پیش دانشمندان را درگیر کرده بود.

یافته جدید دانشمندان ناسا می‌تواند کاربردهای مختلفی در زمین از جمله در زمینه گداخت هسته‌ای داشته باشد و به ما اجازه دهد دقیق‌تر طوفان‌های حرارتی را پیش‌بینی کنیم. آن‌ها نتایج مطالعات خود را در قالب تئوری جدیدی مطرح کرده‌اند که نتایجش در مجله Nature Communications منتشر شده است.

مطالعه جدید ناسا نشان می‌دهد که بازاتصال سریع فقط در پلاسماهای بدون برخورد رخ می‌دهد. ذرات این نوع پلاسما چنان از یکدیگر فاصله می‌گیرند که دیگر با هم برخورد نمی‌کنند. در فضا اکثر پلاسماها در وضعیت بدون برخورد قرار دارند.

انفجارهای خورشیدی با اثر هال شتاب پیدا می‌کنند

این نظریه همچنین مدعی است که بازاتصال سریع به واسطه اثر هال شتاب پیدا می‌کند. اثر هال به تعامل میان میدان‌های مغناطیسی و جریان‌های الکتریکی گفته می‌شود. در حین بازاتصال سریع، یون‌ها و الکترون‌ها جدا از هم حرکت می‌کنند و اثر هال خلاء انرژی ناپایداری را به وجود می‌آورد که موجب اتصال مجدد می‌شود. فشار میدان‌های مغناطیسی پیرامونی خلاء انرژی را از داخل منفجر می‌کند، در نتیجه انرژی زیادی با نرخ قابل پیش‌بینی آزاد می‌شود.

همان‌طور که گفتیم، بازاتصال مغناطیسی در پلاسما رخ می‌دهد و زمانی اتفاق می‌افتد که گاز انرژی کافی برای از هم شکافتن اتم‌ها را پیدا کرده باشد. از نتیجه این عمل الکترون‌هایی با بار منفی و یون‌هایی با بار مثبت به جا می‌ماند. در این فرآیند پلاسما با سرعت زیاد انرژی مغناطیسی را به گرما و شتاب تبدیل می‌کند. بازاتصال مغناطیسی سریع به‌خاطر ماهیت قابل پیش‌بینی خود همیشه سوالی برای دانشمندان بود و هیچ‌کس نمی‌دانست که چرا سرعت این رخداد تقریبا همواره یکسان است.

پلاسما حساسیت بالایی نسبت به میدان‌های مغناطیسی دارد، به همین خاطر راکتورهای گداخت هسته‌ای برای حفظ پلاسما در حین گداخت از آهنرباهای قدرتمند استفاده می‌کنند. دانشمندان ناسا حالا قرار است در گام بعدی نظریه خود را با چهار فضاپیمایی که به شکل هرم به دور زمین می‌چرخند آزمایش کنند.