Kako su se pojavila magnetska polja u svemiru? Prije se vjerovalo da se to ne može dogoditi odmah nakon Velikog praska - ta su se polja pojavila tek rođenjem prvih zvijezda. Međutim, nova istraživanja američkih i njemačkih znanstvenika sugeriraju da je, u stvari, slabi magnetizam mogao nastati i ranije. Ali kako se to točno dogodilo?
Elektromagnetska polja su sveprisutna: relativističke čestice kozmičkih zraka brzo lete duž njih, Sunce znanstvenicima demonstrira kontinuiranu transformaciju najkompleksnije hijerarhije svojih elektromagnetskih polja, magnetizam planeta Sunčevog sustava je raznolik, a predmeti i polja dalekog svemira jednostavno zadivljuju maštu svojim elektromagnetskim poljem!
Postavlja se razumno pitanje - kako su nastala magnetska polja u Svemiru, kako su se promijenila tijekom posljednjih 13,4 milijarde godina postojanja svemira?
U početnom trenutku Velikog praska, pred-Univerzum se gotovo trenutno rodio u obliku nevjerojatno zagrijanog plinskog oblaka. Ohladilo se, proširilo se u prostoru, a u njemu su se formirale primarne čestice, koje su se brzo kombinirale u najjednostavnije atome.
Ali apsolutno je nemoguće predvidjeti pojavu magnetskog polja u ovom sustavu! Slijedom toga, nastalo je kasnije. Kako se proces započeo i razvijao kao rezultat toga što su se pojavila sva tako magnetska polja tako snažno zastupljena u modernoj slici svijeta?
Stručnjaci Reinhard Schlickayser s Instituta za teorijsku fiziku na Sveučilištu Ruhr u Bochumu (Njemačka) i Peter Jun sa Sveučilišta Maryland (SAD) pokušavaju razotkriti tajnu; iznijeli su novu hipotezu: magnetsko polje će nastati kasnije od Velikog praska iz vrlo slabog oblika magnetizma. Virtualni embriji ovog fenomena nastaju slučajno u oblaku materije, čak i prije rođenja iskonskih zvjezdanih tijela.
Kad je starost svemira bila približno 380 tisuća godina, temperatura primitivnog oblaka se smanjila, formirala su se područja s različitim gustoćama i pritiscima, što je pridonijelo nastanku prvog slučajnog jezgra magnetizma. Ta slaba polja kasnije su se pojačala i bila su izložena prvim zvjezdanim vjetrovima i plazma strujama iz eksplodirajućih zvijezda.
Nekoliko točnih autorovih definicija: nemagnetisana nerelativistička toplinska plazma elektrona i protona spontano emitira aperiodične turbulentne fluktuacije magnetskog polja, maleni modul ovih fluktuacija dan je jednostavnom formulom koja uključuje samo tri fizička parametra: βe je normalizirana temperatura toplinskih elektrona, a mi smo gustoća toplinske plazme energije i g je parametar plazme.
Promotivni video:
Za nemagnetizirani intergalaktički medij, odmah nakon početka reonizacije, jakost polja iz ovog mehanizma procjenjuje se na 2 × 10-16 G u svemirskim prazninama (prazninama) i 2 × 10-10 G u protogalaksiji. Obje su vrijednosti preslabe da bi mogle utjecati na dinamiku plazme. Uzimajući u obzir viskozno prigušenje, ove se procjene i dalje smanjuju na 2 × 10-21 G u svemirskim prazninama i na 2 × 10-12 G u protogalaksiji.
Tada se događa jednostavno čudo rađanja magnetskih polja: pomicanje ili kontrakcija intergalaktičkog i protogalaktičkog medija tijekom prvih eksplozija supernova u golemim područjima njihove zvjezdane metamorfoze pojačavaju ta "sjemena" polja!
Oni postaju nehomogeni, a već magnetske sile oporavka utječu na dinamiku plina, određivanje i izravnavanje temperature βe. Dakle, iz embrionalnih "zrna" magnetskih polja u vrućem plazma oblaku nabijenih protona, elektrona, helija i litijevih jezgara, gdje su ta magnetska polja bila orijentirana proizvoljno, tj. U bilo kojem smjeru, nastalo je njihovo ustrojstvo - nastalo je već orijentirano magnetsko polje.
Michael Riordan sa Kalifornijskog sveučilišta u Santa Cruzu (SAD) formulira objašnjenje: „Magnetizam je tamo gdje ima toka nabijenih čestica. Donesite kompas blizu DC žice i vidjet ćete potez igle.
Ali ako postoji mnogo nabijenih čestica i one se raspršuju u svim smjerovima, kao što je to bio slučaj u ranom Svemiru prije nego što se plazma ohladila i formirali su atomi, prosječna struja svugdje je nula, tako da nema magnetizma na makroskopskoj skali. Da bi se poboljšao dobiveni magnetizam, potrebni su teški elementi poput nikla ili željeza - oni su sintetizirani u termonuklearnim procesima eksplozija supernove.
Kad su se formirale zvijezde i najmasovnija od njih počela je eksplodirati na kraju svog života, komprimirajući okoliš i istodobno ga zasićući teškim elementima, kombinacija zvjezdanog vjetra i eksplozije počela su gurati mala magnetska polja, razdvajajući ih, protežući se i poravnavajući u smjeru vjetra.
Znanstvenici sada promatraju i otkrivaju nevjerojatne učinke transformacije magnetskog polja u svemiru: na našoj jedinoj i najbližoj zvijezdi, Suncu, magnetski procesi zapovjeduju 22-godišnji ciklus sunčevih magnetskih polja, pružajući 11-godišnji ciklus sunčeve pjege.
Magnetska polja solarne korone zadržavaju vruću plazmu, njihova transformacija uzrokuje izbacivanje koronalnih tvari i istaknuća, a nastajuća magnetska polja na Suncu potiču najsnažnije manifestacije aktivnosti - solarne baklje! Solarni vjetar, napuštajući Sunce u obliku plazma struje i ispunjava čitav prostor heliosfere, nosi interplanetarno magnetsko polje koje varira od nekoliko do nekoliko desetaka nT. A na planetama s magnetskim poljem bjesne magnetske i ionosferične oluje, a razne aurore bljesnu.
Zaključno, treba napomenuti da je neiscrpna raznolikost elektromagnetskih polja u Svemiru neiscrpan izvor budućih otkrića.
TATIANA VALCHUK