Міжнародна група дослідників розробила метод для створення в лабораторних умовах мініатюрних магнітосфер. Робота опублікована в журналі Physics of Plasmas.
Вчені використовували установку LAPD (Large Plasma Device — великий плазмовий пристрій) в Каліфорнійському університеті в Лос-Анджелесі для того, щоб імітувати магнітосферу Землі.
Як зазначають фізики, магнітосфери утворюються, коли потік плазми стикається з магнітною перешкодою. Наприклад, плазма сонячного вітру може взаємодіяти з полем планети. Досягаючи точки рівноваги (магнітопаузи) плазма огинає перешкоду і формує витягнутий хвіст магнітосфери.
В експерименті магнітне поле LAPD являло собою Сонячну систему, керована лазером плазма – сонячний вітер. Фізики використовували дипольний магніт для того, щоб створити модель власного магнітного поля Землі. Спеціальні датчики сканували систему в трьох вимірах, об’єднуючи дані десятків тисяч лазерних імпульсів.
Як відзначають дослідники, при включенні магнітного поля диполя їм вдалося виявити магнітопаузу, що є ключовим свідченням утворення магнітосфери. При виключенні диполя магнітопауза пропадала. За словами фізиків, перевага їх пристрою – можливість налаштовувати та управляти всіма параметрами системи, що дозволяє створювати магнітосфери різних об’єктів в різних умовах.
Combining experiments and simulations, we were able to identify signatures of plasma kinetic-scale phenomena typical of planetary and mini-magnetospheres. Here is a clip of the plasma density that shows lots of small-scale structure in one of our simulations. pic.twitter.com/tAyj93o37m
— F?bio Cruz (@cruzfabios) January 10, 2022
Дослідники кажуть, що попередні лабораторні експерименти проводилися з використанням плазмових аеродинамічних труб або високоенергетичних лазерів для створення міні-магнітосфер. Однак такі дослідження дозволяли оцінювати магнітне поле тільки в одному вимірі і не давали повної, об’ємної картини. Новий підхід, на думку авторів, створює зручні для вивчення моделі планетарних магнітосфер.