Naše planeta se neustále koupe ve větru vycházejícím z hvězdy uprostřed naší sluneční soustavy.
Víme, že částice, které tvoří plazmu sluneční heliosféry, se během cestování ochladí. Problém je v tom, že jejich teploty klesají mnohem pomaleji, než předpovídají modely.
„Lidé studují sluneční vítr od jeho objevu v roce 1959, ale existuje mnoho důležitých vlastností této plazmy, které dosud nejsou plně pochopeny,“ říká fyzik Stas Boldyrev z University of Wisconsin-Madison.
„Vědci původně věřili, že sluneční vítr by se měl velmi rychle ochladit, jakmile se vzdaluje od Slunce, ale satelitní měření ukazují, že když dosáhne Země, je jeho teplota 10krát vyšší, než se očekávalo.“
Výzkumný tým použil laboratorní vybavení ke studiu pohybující se plazmy a nyní si myslí, že odpověď na tento problém spočívá v elektronech, které se jednoduše nezdají být vymknuty kontrole Slunce.
Po dlouhou dobu se věřilo, že samotný proces expanze se řídí adiabatickými zákony, což znamená, že tepelná energie není ze systému přidávána nebo odebírána. Díky tomu jsou čísla hezká a jednoduchá, ale předpokládá se, že energie vklouzne dovnitř nebo ven z proudu částic.
Cesta elektronu bohužel zdaleka není snadná: je tlačena do sevření obrovských magnetických polí. Tento chaos ponechává dostatek prostoru pro přenos tepla.
Abychom to ještě více zkomplikovali, elektrony jsou díky své malé hmotě rychlejší než těžší ionty, když vylétají ze sluneční atmosféry a zanechávají převážně kladně nabitý oblak částic.
Nakonec rostoucí přitažlivost mezi dvěma protilehlými náboji zachycuje hybnost letících elektronů a přitahuje je zpět k jejich původní linii, kde magnetická pole znovu mění jejich dráhy.
Boldyrev a jeho kolegové naznačují, že populace zachycených elektronů hraje důležitou roli v tom, jak elektrony distribuují svou tepelnou energii a nepředvídatelným způsobem mění typickou rychlost částic a teplotní rozložení.
Tato studie byla publikována v PNAS.
Zdroje: Foto: NASA
