Ионы движутся быстрее атомов в газовых потоках солнечного протуберанца. Ученые из Геттингенского университета, Института астрофизики в Париже и Института Ричерче Солари Локарно наблюдали это.
В астрофизике «четвертое состояние» материи играет решающую роль. Помимо твердого, жидкого и газообразного состояний, существует также плазма, что означает накопление атомов, которые потеряли электроны оболочки в результате столкновений или высокоэнергетического излучения и, таким образом, стали ионами.
Эти ионы подвержены магнитным силам, которые не влияют на электрически нейтральные атомы. Если в плазме не слишком много столкновений, оба типа частиц могут течь независимо друг от друга. Теперь исследователям удалось наблюдать физические явления именно в такой «частично ионизированной плазме без ударного равновесия» в газовых потоках Солнца. Результат: в облаках над краем Солнца, также известных как протуберанцы, ионы элемента стронция движутся на 22% быстрее атомов натрия.
Через 16 часов ионы стали только на 11% быстрее. Как считают ученые, нейтральные атомы натрия быстрее переносятся ионами стронция. Это может быть вызвано увеличением плотности частиц, что увеличивает вероятность воздействия.
Более быстрые ионы движутся синхронно с колебаниями магнитных полей. Это держит протуберанец в подвесе, несмотря на привлекательность Солнца. Движения в более глубоких слоях Солнца вызывают колебания магнитных силовых линий. Ионы немедленно следуют за изменением направления колебаний, в то время как нейтральные атомы должны повторно переориентироваться с ионами.
В настоящее время исследователи планируют систематический поиск протуберанцев с подходящими колебаниями, которые могут быть измерены в течение более длительного периода времени.
