Магнитное пересоединение или перезамыкание магнитных линий - это фундаментальный процесс, происходящий во время многих космических и астрофизических явлений, таких, как солнечные вспышки, магнитные шторма и т.п., в которых энергия магнитного поля преобразуется в энергию плазмы. Известно, что ключевую роль в процессе магнитного пересоединения играют силы, генерируемые потоками движущихся свободных электронов, но, к сожалению, у ученых не имеется никакой возможности увидеть и изучить это все из-за больших расстояний и огромных масштабов происходящих процессов.
Но некоторые вещи, которые невозможно изучать дистанционно, могут быть смоделированы в лабораторных условиях. И недавно, ученые из университета Осаки (Япония) при помощи мощного лазера Gekko XII, создали крошечное облако плазмы, которое, под воздействием внешнего магнита образовало свою собственную магнитосферу, повторяющую по структуре магнитосферу Земли или Солнца. И в объеме этой минимагнитосферы ученые смогли непосредственно наблюдать движение потоков свободных электронов и связанные с этим процессы магнитного пересоединения.
"В области физики космической плазмы ключевые процессы очень часто скрываются в масштабе атомов, ядер и электронов. Эти процессы очень трудно увидеть и изучить из-за гигантских масштабов явлений, в которых они задействованы. Так же, не зная всех тонкостей происходящего, мы не можем создать точные математические модели" - пишут исследователи, - "Эксперименты с использованием лазеров, подобные проведенному нами эксперименту, могут пролить свет на все происходящее. И результаты этих экспериментов позволят соединить в единое целое различные наблюдения, эксперименты и моделирования, результаты которых имеют сейчас разрозненную структуру".
Отметим, что результаты этих исследований и экспериментов применимы не только к области космических плазменных явлений, они дают начало целой новой области науки - микроскопической электронной динамике. Эта динамика описывает и определяет совокупность многих уникальных свойств плазмы, которые могут быть использованы при разработке магнитоплазменных космических двигателей, реакторов термоядерного синтеза и многого другого.