Shkencëtarët gjurmojnë grimcat me energji të lartë në plazmën e diellit

Shkencëtarët mund të kenë zbuluar se kur dhe si grimcat me energji të lartë që bombardojnë Tokën dhe objektet e tjera dalin nga mjedise të dhunshme si atmosfera e diellit.

Këto grimca me energji të lartë përbëjnë një rrezik për teknologjinë delikate satelitore dhe për astronautët, madje mund të ndikojnë edhe në avionët që fluturojnë mbi Polin e Veriut. Megjithëse studiuesit i kanë studiuar këto grimca për dekada, ka qenë e vështirë të dallosh një model të qartë se kur mund të shfaqen shpërthimet dhe kështu të parashikohet se kur mund të ndodhin.

Në kërkimin e ri, bazuar në simulimet e krijuara me superkompjuterë, shkencëtarët identifikuan plazmën në atmosferën e jashtme të diellit si burimin e këtyre grimcave me energji të lartë.

“Ky kërkim i ri emocionues do të na lejojë të parashikojmë më mirë origjinën e grimcave energjike diellore dhe të përmirësojmë modelet e parashikimit të ngjarjeve të motit në hapësirë, një qëllim kyç i NASA-s dhe agjencive të tjera hapësinore dhe qeverive në mbarë globin,” Luca Comisso, një studiues në Universitetin e Kolumbisë. dhe bashkëautor i studimit, thuhet në një deklaratë.

Atmosfera e jashtme e diellit, korona, është e përbërë nga plazma, që do të thotë se kushtet e dhunshme kanë zhveshur atomet nga elektronet e tyre. Shkencëtarët diellorë besojnë se grimcat me energji të lartë gjenerohen në këtë det shumë të trazuar me atome (jone) dhe elektrone të zhveshur.

Megjithatë, kjo ka qenë e vështirë për t’u studiuar, sepse plazma lëviz në mënyrë të çrregullt dhe të paparashikueshme, kështu që ka qenë një mister se si dhe kur krijohen grimcat me energji të lartë.

Comisso dhe Lorenzo Sironi, gjithashtu nga Kolumbia, zhvilluan simulime duke përdorur superkompjuterë në NASA, Kolumbia dhe Qendrën Kompjuterike Shkencore të Kërkimit të Energjisë që modeluan lëvizjen e saktë të elektroneve dhe joneve në plazmën diellore. Kjo krijoi një tregues të mirë për koronën që jep të dhënat më shteruese ende se kur dhe si formohen grimcat me energji të lartë në rajon.

Simulimet treguan se fushat magnetike në koronë mund të përshpejtojnë elektronet dhe jonet me shpejtësinë gati të dritës, duke i lëshuar ato në hapësirë.

Hulumtimi ndihmon në zgjidhjen e një pyetjeje të medituar nga shkencëtarët që nga viti 1949, kur Enrico Fermi filloi për herë të parë të hetonte fushat magnetike në hapësirë, pasi burimi i grimcave me energji të lartë të vëzhguar duke bombarduar atmosferën e Tokës. Puna e Fermit bëri që fizikanët të sugjeronin se plazma e diellit mund të jetë pas shumë prej këtyre grimcave, me të tjera të hedhura në Tokë nga hapësira e thellë. Por vërtetimi i kësaj hipoteze ka qenë sfidues.

Ndërsa rezultatet e ekipit bazoheshin në një simulim, Sonda Diellore Parker e NASA-s mund të ndihmojë në vërtetimin e mëtejshëm të hulumtimit, tha Comisso.

Sonda diellore Parker ka vëzhguar yllin tonë që nga nisja e anijes në vitin 2018. Pjesë e misionit është të studiojë atmosferën e jashtme të trazuar të diellit. Kjo do të thotë se Sonda Diellore Parker mund të vëzhgojë drejtpërdrejt shpërndarjen e grimcave me energji të lartë që krijohen në korona.

Rezultatet e punës së re kanë gjithashtu implikime përtej sistemit diellor. Të gjithë yjet përbëhen kryesisht nga plazma, që do të thotë se shumica dërrmuese e materies që astronomët shohin është në këtë gjendje të materies (që nuk është gaz, lëng ose i ngurtë).

Një kuptim më i mirë se si plazma përshpejton grimcat mund të shpjegojë grimcat me energji të lartë që shihen jo vetëm rreth diellit dhe yjeve të tjerë, por edhe rreth objekteve të tjera kozmike, si yjet neutron dhe vrimat e zeza.

Kjo hap derën për simulime të mëtejshme që mund të shikojnë se si yjet e largët, vrimat e zeza dhe yjet neutron gjenerojnë grimcat e tyre me energji të lartë.

“Rezultatet tona përqendrohen te dielli, por mund të shihen gjithashtu si një pikënisje për të kuptuar më mirë se si grimcat me energji të lartë prodhohen në yje më të largët dhe rreth vrimave të zeza,” tha Comisso. “Ne kemi gërvishtur vetëm sipërfaqen e asaj që simulimet superkompjuterike mund të na tregojnë se si lindin këto grimca në të gjithë universin.”