В РФ прошли уникальные эксперименты с потоками плазмы, почти как в космосе

В Институте лазерной физики Сибирского отделения РАН и Институте прикладной физики РАН была проведена серия экспериментов, целью которых стало моделирование процессов в космическом пространстве с использованием встречных потоков плазмы. Эти исследования были освещены в пресс-релизе Национального центра физики и математики.

На установке КИ-1, впервые в мире, изучено взаимодействие встречных потоков лазерной плазмы под воздействием магнитного поля. В результате было обнаружено, что магнитное поле сжимает широкие плазменные факелы, превращая их в узкие и направленные потоки — джеты.

Эти эксперименты значительно расширяют понимание процессов во Вселенной, помогая изучить механизмы формирования и распространения плазменных джетов. Ранее такие процессы оставались недостаточно изученными, несмотря на многолетние исследования.

Результаты имеют прикладное значение и применяются для прогнозирования космической погоды и её влияния на работу спутников, систем связи и энергетических сетей. Моделирование столкновений плазменных струй позволяет прогнозировать поведение магнитного поля Земли при солнечных вспышках.

На установке КИ-1 создаются уменьшенные модели космических джетов. Лазерное излучение воздействует на мишень, из которой выбрасывается поток частиц. Взаимодействие этих частиц имитирует процессы, происходящие в космосе.

Ученые также отметили, что при столкновении встречных потоков плазмы возникают области возмущений с резкими фронтами, аналогичные процессам в ионосферах и магнитосферах планет.

В ходе исследования впервые детально изучено разделение легких ионов водорода и тяжелых ионов углерода при взаимодействии плазменных струй. Легкие протоны концентрируются внутри джетов, а ионы углерода распределяются более равномерно. Этот эффект помогает лучше понять процессы перераспределения вещества в плазменных листах магнитосферы Земли.