Солнце — это источник существования всего живого на нашей планете. Не будь Солнца, не существовало бы и жизни. Однако несмотря на то, что астрофизики всего мира уже давно изучают строение главной звезды в нашей планетарной системе, множество процессов, происходящих внутри самого Солнца до сих пор остаются покрыты завесой тайны. Для того, чтобы лучше понять то, как устроена звезда, группа американских ученых построила в своей лаборатории «Солнце в миниатюре».
Установка получила название Big Red Ball и она предназначена для генерации и моделирования поведения солнечной плазмы. За разработку отвечает команда из Висконсинского университета в Мадисоне во главе с физиком Кэри Форестер. Как сообщили ученые в интервью изданию Nature Physics, реакции, генерируемые внутри Big Red Ball, могут имитировать особенности магнитного поля Солнца. Это позволит воссоздать явления, которые никогда раньше не наблюдалось на Земле.
По большому счету, Big Red Ball моделирует лишь часть явлений, приходящих внутри Солнца, тем не менее наблюдение за тем, что происходит с солнечной плазмой, но в условиях меньшего масштаба, поможет пролить свет на происхождение и механику работы таких явлений, как, например, солнечный ветер.
Эта работа невероятно увлекательна, — говорит Элизабет Дженсен, физик, работающая в команде Big Red Ball. Солнце до сих пор остается на удивление плохо изученным. А одной из самых больших загадок является то, как работает солнечный ветер, поток из заряженных частиц газа и плазмы, который струится с поверхности Солнца с чрезвычайно высокими скоростями.
В общих чертах Big Red Ball представляет собой полую, заполненную гелиевой плазмой, трехметровую сферу. В центре аппарата установлена крайне мощная система магнитов для генерации магнитного поля. По факту Big Red Ball повторяет строение Солнца, но в миниатюре. Самое интересное началось в тот момент, когда ученые протестировали установку.
Сдерживаемые силой своего внутреннего магнитного ядра, частицы в основном перемещались в ограниченном пространстве сферы, вращаясь вокруг центра. Но когда вращение достигло скорости в 22000 миль в час (почти 35,5 тысяч километров в час), плазма вырвалась за пределы сферы с огромной скоростью.
«Этот критический порог представляет собой точку, в которой плазма приобрела достаточно энергии, чтобы преодолеть свои магнитные ограничения. Высвободившиеся частицы имели свое внутреннее магнитное поле, позволившее им набирать скорость. Моделирование продемонстрировало нам упрощенную версию того, как так солнечному ветру, удается преодолеть притяжение Солнца, которое (особенно на экваторе звезды) крайне сильное».