Fyra rymdfarkoster upptäcker magnetiska explosioner i turbulent plasma
Pressmeddelande
Vid kontakt mellan två motsatta magnetiska fält i plasma accelereras partiklarna som vid en explosion, en process kallad magnetisk återkoppling. En internationell forskargrupp ledd från Uppsala universitet har nu för första gången upptäckt hur denna process sker i ett turbulent plasma – i det första vetenskapliga uppdraget någonsin som utförts med hjälp av fyra rymdfarkoster i samarbete. Resultaten publiceras i veckans nätupplaga av Nature Physics. Merparten av den synliga materien i universum är en gas bestående av laddade partiklar, så kallad plasma. Oregelbundna strömmar och magnetiska fält, så kallad turbulens, finns överallt i plasma. Exempel på turbulent plasma kan man hitta i fusionsapparater eller i rymden nära jorden. Ett fundamentalt men delvis olöst problem är hur den elektromagnetiska energin frigörs i turbulent plasma och hur partiklarna accelereras och blir upphettade. Vid kontakt mellan två motsatta magnetiska fält i ett plasma accelererar partiklarna som vid en explosion, en process kallad magnetisk återkoppling (”magnetic reconnection”). Det är en av de viktigaste och mest universella mekanismerna för frigörelse av energi och sker både i laboratorieplasma och i rymdplasma. Magnetisk återkoppling spelar en viktig roll i solen och jordens magnetosfär, samt runt andra stjärnor och planeter. - Teoretiska modeller har länge förutspått att återkoppling sker i turbulent plasma, men hittills har det inte gjorts några direkta mätningar. I vår undersökning visar vi för första gången direkta experimentella bevis på att det är så, säger Alessandro Retinò, doktorand vid institutionen för Astronomi och Rymdfysik vid Uppsala universitet, samt Institutet för Rymdfysik. Forskarna använde mätningar i den turbulenta solvinden nära jorden, utförda av European Space Agency´s rymdfarkost Cluster. Detta är första vetenskapliga uppdraget i rymdfysikens historia där används fyra rymdfarkoster. Mätningarna visar att återkoppling startar vid formationen av kraftiga strömmar på grund av turbulens. Dess strömområden är väldigt smala, med en storlek omkring 100 km, vilket är lite i rymden. Under återkopplingen accelererar de laddade partiklarna och blir upphettade inom de kraftiga strömområdena. - Vår upptäckt kan ha stor betydelse för studier av frigörelse av energi i turbulent rymdplasma, men kan tillämpas på vilket turbulent plasma som helst. Möjliga tillämpningar finns inom fusionsforskningen och högenergiastrofysik, säger Alessandro Retinò. Länk till tidskriften: http://www.nature.com/nphys För mer information, kontakta Alessandro Retinò, institutionen för astronomi och rymdfysik och Institutet för Rymdfysik, tel: 018-471 31 06, mobil: 070-994 28 72, e-post: alessandro.retino@irfu.se Länk till pressmeddelande med eventuella bilder: http://info.uu.se/press.nsf/pm/fyra.rymdfarkoster.idB2D.html Pressinformatör Anneli Waara E-post Anneli.Waara@uadm.uu.se Telefon: 018-471 1974 Mobil: 0704-250718 Fax: 018- 471 1520 Adress: Box 256, 751 05 Uppsala