Tudósok laboratóriumban reprodukálják a napkitöréseket, korrigálva egy régóta fennálló feltételezést

A Caltech tudósok egy, a napkorona szerkezetét vizsgáló duója felfedezte és megismételte a napkitöréseket alkotó csavart plazmacsövek stabil egyensúlyi állapotát. Eredményeiket a Physical Review Letters című folyóiratban tették közzé, és felfedték, hogyan tartják meg formájukat ezek a fonott mágneses struktúrák. Az eredmények azt is megmutatják, hogy viselkedésük különböző skálákon keresztül konzisztens.

A kutatócsoport egy laboratóriumban vákuumkamra segítségével akár 50 centiméter hosszú napkitörés-másolatokat is létrehozott. A kísérletükben létrehozott mágnesezett plazma automatikusan két, egymás köré tekeredő "fluxuskötélből" álló fonott szerkezetet alkotott, stabil kettős spirálszerkezetet képezve.

A tanulmány választ adott egy régóta húzódó rejtélyre. A tudósok eddig úgy gondolták, hogy az ilyen fonott kötelekben található párhuzamos elektromos áramoknak össze kell húzniuk őket, amíg össze nem olvadnak. Ezek a Caltech kutatói most kimutatták, hogy míg a kötelek hosszában áramló áramok vonzzák őket, addig a tekercselési irányban áramló áramok komponensei taszítják egymást, mivel antiparalelárisak. Egy "kritikus spirálszögnél" - azon a ponton, ahol az ellentétes mágneses erők egyensúlyba kerülnek - stabil, alacsony energiájú egyensúly jön létre.

Eredményeik skálázhatóságának demonstrálására a kutatók olyan matematikai modellt alkottak, amely nemcsak ezeknek a struktúráknak a viselkedését jósolta meg a laboratóriumukban, hanem pontosan leírta a Double Helix Nebula szerkezetét is. A Double Helix Nebula egy 70 fényév széles plazmaalakzat, amely 25 000 fényévre található a Földtől. A modell csupán a köd megfigyelhető átmérőjét és csavarodását felhasználva helyesen jósolta meg a köd stabil szerkezetét.