Bolygónkat folyamatosan „fürdik” a naprendszerünk közepén lévő csillagból származó szelek.
Tudjuk, hogy a nap helioszféra plazmáját alkotó részecskék utazás közben lehűlnek. A probléma az, hogy hőmérsékletük sokkal lassabban csökken, mint azt a modellek előre jelzik.
“Az emberek 1959-es felfedezése óta tanulmányozzák a napszélet, de ennek a plazmának számos olyan fontos tulajdonsága van, amelyet még mindig nem teljesen értenek” – mondja Stas Boldyrev fizikus, a Wisconsin-Madison Egyetem munkatársa.
“Kezdetben a kutatók úgy vélték, hogy a napszélnek nagyon gyorsan kell hűlnie, amikor eltávolodik a Naptól, de a műholdas mérések azt mutatják, hogy amikor a Földre ér, hőmérséklete a vártnál tízszer magasabb.”
A kutatócsoport laboratóriumi eszközökkel tanulmányozta a mozgó plazmát, és most úgy gondolja, hogy a válasz erre a problémára az elektronokban rejlik, amelyek egyszerűen nem tűnhetnek ki a nap irányításából.
Sokáig azt hitték, hogy maga a terjeszkedési folyamat betartja az adiabatikus törvényeket, ami azt jelenti, hogy a hőenergiát nem adják hozzá vagy távolítják el a rendszerből. Ez szép és egyszerűvé teszi a számokat, de azt feltételezi, hogy az energia a részecskeáramba csúszik be vagy ki.
Sajnos az elektron útja egyáltalán nem könnyű: hatalmas mágneses mezők erejébe nyomja. Ez a káosz rengeteg teret hagy a hőátadásnak.
Hogy tovább bonyolítsuk a dolgokat, apró tömegük miatt az elektronok gyorsabbak, mint a nehezebb ionok, amikor kirepülnek a Nap légköréből, és nagyrészt pozitív töltésű részecskefelhőt hagynak maguk után.
Végül a két ellentétes töltet közötti növekvő vonzerő megragadja a repülő elektronok lendületét, visszahúzva őket eredeti vonalukhoz, ahol a mágneses mezők ismét megváltoztatják útjukat.
Boldyrev és munkatársai azt sugallják, hogy a csapdába esett elektronok populációja fontos szerepet játszik abban, hogy az elektronok hogyan osztják el hőenergiájukat, kiszámíthatatlan módon megváltoztatva a részecskék sebességének és hőmérsékletének tipikus eloszlását.
Ezt a tanulmányt a PNAS-ban tették közzé.
Források: Fotó: NASA
