太阳风比预期更热 - 用镜子机的研究可能有助于解释原因

镜子机是线性熔化反应堆。它允许科学家在机器中应用研究以了解太阳风现象。

当打开灭火器时，压缩的二氧化碳在喷嘴周围形成冰晶，提供气体原理的视觉示例，气体和等离子体在扩展时凉爽。当我们的太阳驱逐血浆的形式，风也会冷却，因为它通过空间扩展 - 但与物理定律相比，它几乎没有预测。

在2020年4月14日公布的一项研究中，在国家科学院的诉讼程序中，威斯康星大学 - 麦迪逊物理学家提供了对太阳风温差异的解释。他们的研究结果表明了研究实验室中太阳风现象的方法，并在其他明星系统中了解太阳风性能。

“自1959年发现以来，人们一直在研究太阳风，但是这一血浆的重要属性仍然没有很好地理解，”该研究的物理学教授Stas Boldyrev说。“最初，研究人员认为太阳风在从太阳中扩张时，太阳风必须非常迅速地冷却，但卫星测量表明，随着它到达地球，其温度比预期的10倍。因此，基本问题是：为什么它不冷却？“

太阳风会导致极光等事件，就像在与国际空间站停靠后的美国宇航员拍摄的那样。它还可以干扰卫星通信并扭曲地球的磁场。

太阳等离子体是带负电荷电子和带正电荷的离子的熔融混合物。由于该电荷，太阳等离子体受到延伸到太空下方的空间的磁场的影响。随着热等离子体从太阳的最外层大气中逃脱，它的电晕，它将空间流过太阳风。等离子体中的电子比离子更亮的颗粒，因此它们的速度快约40倍。

通过更多带负荷的电子电流，阳光充电。这使得电子使电子逃脱太阳的拉动。有些电子有很多能量，并继续行驶为无限距离。能源较少的人无法逃脱太阳的积极费用，并被吸引回到太阳。正如他们所做的那样，一些电子可以通过与周围等离子体的碰撞略微敲掉它们的轨道。

Stas Boldyrev，物理学教授。

“有一种基本的动态现象，表示其速度与磁场线不良好对齐的颗粒不能移动到强磁场的区域中，”Belcalyev说。“这种返回电子被反射，使得它们远离太阳，但由于太阳的电力有吸引力，他们再次无法逃脱。所以，他们的命运是来回反弹，创造了大量的所谓被困的电子。“

为了解释太阳风中的温度观测，罗西夫和他的同事，UW-Madison Physics教授Cary Forest和Jan Egeals看起来有一个可能的差异，但不同的血浆物理学，以获得可能的解释。

在Time Scients发现太阳风中，等离子融合研究人员正在考虑局限性凝固等离子体。它们开发出“镜像机器”，或等离子体填充磁场线，其形状为具有夹带的管，如两端的瓶子。

当等离子体中的带电粒子沿着场线行进时，它们到达瓶颈并且磁场线被夹紧。夹切充当镜子，将颗粒反射回机器。

“但是一些颗粒可以逃脱，并且当他们这样做时，他们沿着瓶子外的磁场线沿膨胀。因为物理学家想要保持这种等离子体很热，所以他们想要Pu出逃离瓶子的电子温度如何在这个开口外下降，“Bellyrev说。“与太阳风发生的事情远离太阳的情况非常相似。”

BoldyRev和同事认为，他们可以将与镜子机器相同的理论与太阳能相同，看着捕获粒子的差异和逃逸的差异。在镜像机器研究中，物理学家发现，逸出瓶子的非常热的电子能够缓慢向捕获的电子缓慢分配它们的热能。

“在太阳风中，从阳光到非常大的距离的热电子流，失去了它们的能量非常缓慢并将其分发给被困的人口，”Belcalyev说。“事实证明，我们的结果与太阳风的温度曲线的测量结果非常吻合，并且他们可以解释为什么电子温度随着距离而慢慢下降，”BellyRev说。

镜面机理论预测太阳风温度的精度打开了使用机器在实验室设置中学习太阳风的门。

“也许我们甚至可以在那些实验中找到一些有趣的现象，即太空科学家将在太阳风中寻找寻找太阳风，”Belcyrev说。“当你开始做一些新的事情时，这总是很有趣。你不知道你会得到什么惊喜。“

参考：STANISLAV BOLDYREV，CARY FORORY和JAN EGEAL14 4月2020年4月2020年4月的“电子温度”，“国家科学院的诉讼程序”：
10.1073 / pnas.1917905117

该工作得到了国家科学基金会（NSF PHY-1707272），美国国家航空航天局（NASA 80NSSC18K0646）和美国能源部（DE-SC0018266）的支持。