Fizikantët konfirmojnë teorinë efektive të rritjes së valëve në hapësirë
Një ekip nga Universiteti Nagoya në Japoni ka vëzhguar, për herë të parë, transferimin e energjisë nga elektronet rezonante në valët e modës së bilbilit në hapësirë. Gjetjet e tyre ofrojnë prova të drejtpërdrejta të rritjes efikase të teorizuar më parë, siç parashikohet nga teoria jolineare e rritjes së valëve. Kjo duhet të përmirësojë të kuptuarit tonë jo vetëm për fizikën e plazmës hapësinore, por edhe për motin hapësinor, një fenomen që prek satelitët.
Kur njerëzit imagjinojnë hapësirën e jashtme, ata shpesh e përfytyrojnë atë si një vakum të përsosur. Në fakt, kjo përshtypje është e gabuar sepse vakuumi është i mbushur me grimca të ngarkuara. Në thellësi të hapësirës, dendësia e grimcave të ngarkuara bëhet aq e ulët sa që ato rrallë përplasen me njëra-tjetrën.
Në vend të përplasjeve, forcat që lidhen me fushat elektrike dhe magnetike që mbushin hapësirën, kontrollojnë lëvizjen e grimcave të ngarkuara. Kjo mungesë përplasjesh ndodh në të gjithë hapësirën, me përjashtim të objekteve shumë afër objekteve qiellore, si yjet, hënat ose planetët. Në këto raste, grimcat e ngarkuara nuk po udhëtojnë më nëpër vakum të hapësirës, por në vend të kësaj përmes një mediumi ku mund të godasin grimcat e tjera.
Rreth Tokës, këto ndërveprime të grimcave të ngarkuara gjenerojnë valë, duke përfshirë valët elektromagnetike të modës së fishkëllimës, të cilat shpërndajnë dhe përshpejtojnë disa nga grimcat e ngarkuara. Kur aurorat difuze shfaqen rreth poleve të planetëve, vëzhguesit po shohin rezultatet e një ndërveprimi midis valëve dhe elektroneve. Meqenëse fushat elektromagnetike janë kaq të rëndësishme në motin hapësinor, studimi i këtyre ndërveprimeve duhet t’i ndihmojë shkencëtarët të parashikojnë ndryshime në intensitetin e grimcave shumë energjike. Kjo mund të ndihmojë në mbrojtjen e astronautëve dhe satelitëve nga efektet më të rënda të motit hapësinor.
Një ekip i përbërë nga Asistent Profesor Naritoshi Kitamura dhe Profesor Yoshizumi Miyoshi i Institutit për Shkencën e Hapësirës dhe Tokës (ISEE) në Universitetin Nagoya, së bashku me studiues nga Universiteti i Tokios, Universiteti i Kiotos, Universiteti Tohoku, Universiteti i Osakës dhe Agjencia Japoneze e Kërkimit të Hapësirës Ajrore. (JAXA), dhe disa bashkëpunëtorë ndërkombëtarë, kryesisht përdorën të dhëna të marra duke përdorur spektrometra elektronikë me energji të ulët, të quajtur Fast Plasma Investigation-Dual Electron Spectrometers, në bordin e anijes kozmike Magnetosferike Multiscale të NASA-s.
Ata analizuan ndërveprimet midis elektroneve dhe valëve të modës së bilbilit, të cilat u matën gjithashtu nga anija kozmike. Duke aplikuar një metodë të përdorimit të një analizuesi të ndërveprimit të grimcave valore, ata ia dolën të zbulojnë drejtpërdrejt transferimin e vazhdueshëm të energjisë nga elektronet rezonante në valët e modës së fishkëllimës në vendndodhjen e anijes kozmike në hapësirë. Nga kjo, ata nxorrën normën e rritjes së valës. Studiuesit publikuan rezultatet e tyre në Nature Communications.
Gjetja më e rëndësishme ishte se rezultatet e vëzhguara ishin në përputhje me hipotezën se rritja jolineare ndodh në këtë ndërveprim. “Kjo është hera e parë që dikush ka vëzhguar drejtpërdrejt rritjen efikase të valëve në hapësirë për ndërveprimin valë-grimcë midis elektroneve dhe valëve të modës së bilbilit,” shpjegon Kitamura.
“Ne presim që rezultatet të kontribuojnë në kërkimin mbi ndërveprimet e ndryshme valë-grimca dhe gjithashtu të përmirësojnë të kuptuarit tonë për përparimin e kërkimit të fizikës plazmatike. Si fenomene më specifike, rezultatet do të kontribuojnë në kuptimin tonë të përshpejtimit të elektroneve në energji të larta në rripin e rrezatimit, të cilat nganjëherë quhen ‘elektrone vrasëse’ sepse shkaktojnë dëme në satelitët, si dhe humbjen e elektroneve me energji të lartë në atmosferë, të cilat formojnë aurorat difuze”.