Ana sayfa Bilim Gündemi Kesintiye uğrayan manyetik alan çizgileri, yeniden bir araya getirilebilir mi?

Kesintiye uğrayan manyetik alan çizgileri, yeniden bir araya getirilebilir mi?

521

Manyetik alan ile yıldızlararası plazma arasında gerçekleşen bir reaksiyonun, düşündüğümüzden daha karmaşık bir yapıya sahip olduğu ortaya çıktı.

Biliminsanlarının incelemeleri sırasındaki ilk engel aşıldığında, Biermann batarya efekti olarak bilinen reaksiyonun manyetik bağlantının yeniden oluşturulabildiği astrofiziksel bir fenomende anahtar rol oynadığı keşfedildi.

Manyetik olarak yeniden bağlanma, manyetik alan çizgilerinin yırtıldığı, sonrasında ise birbirlerine yeniden çekildiği ve büyük miktarda kinetik enerjinin salındığı bir işlemdir. Tüm evrende meydana gelir ve kuzey ışıkları olarak bilinen auroralar, jeomanyetik fırtınalar ve güneş patlamaları da dahil olmak üzere birçok durumun ve yıkıcı sonucun sorumlusu olarak görülür. Bu durumun mekanizmasını daha iyi anlamaya çalışan araştırmacılar için ana sorun ise, bu olayların çok büyük bir ölçekte gelişiyor olmasıydı. Bu nedenle bu tip olayların laboratuvar ortamında yeniden oluşturulması ve gözlenmesi imkânsız durumdaydı.

Ancak şimdi, ABD Enerji Bakanlığı’na bağlı Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı’nda titan süper bilgisayarlar kullanılarak yapılan deneylerde biliminsanları, manyetik olarak yeniden bağlanmayı deneysel bir biçimde yeniden üretmeyi başardılar. Sonuçlar ise çeşitli sürprizler içeriyordu. ABD’de Princeton Plazma Fizik Laboratuvarı’ndan Jackson Matteucci’nin yürütücülüğünü yaptığı ekip, aşırı basınca maruz kalındığı durumlarda yüksek enerji yoğunluğuna sahip plazmaları inceleyen ve geçtiğimiz dönemde Çin’den biliminsanları tarafından yürütülen çalışmaları genişletti. Deneylerde katı bir metalden plazma kabarcıkları elde edebilmek için lazer kullanıldı.

Matteucci ve ekibi, baloncukların genişlemesini modelledi ve Biermann batarya efektinin, genişleyen plazma ve manyetik alanlar arasındaki etkileşimi doğrudan etkilediğini fark etti. Bulgular bu efektin, Dünya’nın manyetosferiyle plazma etkileşime girdiğinde yeni bağlantıların meydana gelmesinde önemli bir rol oynayabileceği keşfedildi.

Biermaan efektiyle birlikte ilk olarak manyetik alan çizgileri yeniden oluşturulur. Ardından bu durum tersine döner ve manyetik alan çizgileri, kauçuk bantları kesen bir makas gibi işleyen bu efekt ile birlikte kesilir. Bu kesilmiş alanlar birbirlerine, esas bağlantı noktalarından yeniden bağlanır. Matteucci, kendisinin ve meslektaşlarının çalışmalarının, astrofiziksel olayları incelemek için yeni bir alan açtığını söylüyor. Bu hafta düzenlenecek toplantıda duyurulacak olan çalışmayla birlikte manyetik alan etkileşimlerini daha iyi anlamımızı sağlayacak yeni çalışmaların önü açılabilir.

Kaynak: https://cosmosmagazine.com/physics/magnetic-fields-yield-to-a-battery-of-tests