Naša planéta sa neustále „kúpa“ vo vetroch vychádzajúcich z hviezdy v strede našej slnečnej sústavy.
Vieme, že častice, ktoré tvoria plazmu slnečnej heliosféry, sa počas svojej cesty ochladzujú. Problém je v tom, že ich teplota klesá oveľa pomalšie, ako predpovedajú modely.
„Ľudia študujú slnečný vietor od jeho objavu v roku 1959, ale existuje veľa dôležitých vlastností tejto plazmy, ktoré stále nie sú úplne pochopené,“ hovorí fyzik Stas Boldyrev z University of Wisconsin-Madison.
„Vedci spočiatku verili, že slnečný vietor by sa mal ochladzovať veľmi rýchlo, keď sa vzďaľuje od Slnka, ale satelitné merania ukazujú, že keď sa dostane na Zem, jeho teplota je 10-krát vyššia, ako sa očakávalo.“
Vedecký tím použil na štúdium pohyblivej plazmy laboratórne vybavenie a teraz si myslí, že odpoveď na tento problém spočíva v elektrónoch, ktoré sa jednoducho nemôžu dostať spod kontroly nad slnkom.
Dlhý čas sa verilo, že samotný proces expanzie sa riadi adiabatickými zákonmi, čo znamená, že tepelná energia sa zo systému nepridáva ani neodoberá. Vďaka tomu sú čísla pekné a jednoduché, predpokladá sa však, že energia vkĺzava dovnútra alebo von z prúdu častíc.
Cesta elektrónu bohužiaľ nie je vôbec jednoduchá: tlačí sa do sily obrovských magnetických polí. Tento chaos ponecháva dostatok priestoru na prenos tepla.
Len aby sme to ešte viac skomplikovali, elektróny sú vďaka svojej nepatrnej hmotnosti rýchlejšie ako ťažšie ióny, keď vyletujú zo slnečnej atmosféry a zanechávajú prevažne kladne nabitý oblak častíc.
Nakoniec rastúca príťažlivosť medzi dvoma protichodnými nábojmi zachytáva hybnosť letiacich elektrónov a sťahuje ich späť k pôvodnej línii, kde magnetické polia opäť menia svoje dráhy.
Boldyrev a jeho kolegovia naznačujú, že populácia zachytených elektrónov zohráva dôležitú úlohu v tom, ako elektróny distribuujú svoju tepelnú energiu a nepredvídateľným spôsobom menia typické rozloženie rýchlostí a teplôt častíc.
Táto štúdia bola publikovaná v PNAS.
Zdroje: Foto: NASA
