Vågor i rymden påverkar nyckelprocess som skapar solstormar

Posted on juni 7th, 2022 by IRF

I den doktorsavhandling som Konrad Steinvall, Institutet för rymdfysik, IRF, och Uppsala universitet, lägger fram den 8 juni presenteras nya resultat om hur vågor av elektriskt laddad gas, rymdplasma, växelverkar med själva plasmat i samband med en explosiv process kallad magnetisk omkoppling. Processen ligger bakom såväl solstormar som norrsken.


Konrad Steinvall har under sin tid som doktorand vid Institutet för rymdfysik (IRF) och Uppsala universitet studerat data från NASA:s fyra Magnetospheric Multiscale (MMS) satelliter. Foto/illustration: Martin Eriksson/IRF

Avhandlingen bygger på analys av mätningar från NASA:s fyra Magnetospheric Multiscale (MMS) satelliter som undersöker rymdplasmat runt jorden, vilken är omringad av en magnetisk bubbla, magnetosfären. Syftet med MMS är att undersöka hur magnetosfären interagerar med laddade partiklar från solen, solvinden.

Magnetisk omkoppling är en viktig plasmaprocess som bland annat kopplar samman jordens magnetfält med solvinden och omkopplingen leder slutligen till att norrsken kan uppstå. Det är även en nyckelprocess i andra sammanhang. Till exempel är omkoppling källan bakom koronamassutkastningar från solen, och i fusionsreaktorer kan omkoppling leda till att reaktorn destabiliseras och kyls ned.

En central fråga som Konrad fokuserat på är till vilken grad plasmavågor påverkar magnetisk omkoppling. I ett rymdplasma är den totala elektriska laddningen ofta noll. Antalet negativa elektroner är detsamma som antalet positiva joner. När energi tillförs till plasmat kan det bildas vågor där denna laddningsbalans bryts och ett särskilt viktigt exempel på en sådan typ av våg är elektronhål. Ett elektronhål är ett litet område i plasmat där det fattas elektroner.

Forskare har länge misstänkt att elektronhål kan spela en viktig roll i magnetisk omkoppling, men det har inte gått att mäta tidigare.

– Tack vare MMS:s avancerade instrument och att satelliterna flyger nära varandra har jag kunnat undersöka elektronhål mer ingående än vad som tidigare varit möjligt, säger Konrad Steinvall. Jag har bland annat bevisat att elektronhål som formas i samband med magnetisk omkoppling kan utstråla en annan typ av plasmavåg, vilken i sin tur har möjligheten att påverka hur snabbt omkopplingsprocessen sker.

 

Filed under: SvenskTeknik

« »

Comments are closed.

  •

  • Kommentaren

    Lätt att förstöra infrastruktur

    Både klimataktivister och politiker är rörande överens om att vi måste byta till elbilar (eller helst sluta köra bil) och sluta att flyga inrikes. Men förvånansvärt få verkar fundera på vad som händer när fungerande infrastrukturer inte längre är lönsamma. Kan vi klara oss utan inrikesflyg, postbefordran och bensinstationer? Finns det ett vettigt alternativ när den gamla infrastrukturen inte längre finns? Och finns det till och med en risk att vi tappar bort hela elnätet när anslutningen blir alltför dyr?

    Läs hela krönikan

    Bläddra bland mina andra krönikor (814 stycken)

  • Gästkommentaren



    Ramine Roane, Xilinx
    Pandemin tar fortfarande mycket av vår uppmärksamhet, men samtidigt förändrar AI hur vi arbetar, hela vägen från molnet till Edge och slutpunkter.
    Ramine Roane, vice president of software and AI product marketing, Xilinx, gör här en prognos för elektronikåret 2022.
    .

    I periferin

    Gunnar Englund
    1940 – 2021
    Om strömtänger för AC och DC kan sägas vara väl utredda och kända av alla så är det kanske inte så vanligt att rogowskispolar är riktigt lika välkända. Väl utredda kan man utan vidare säga att de är men ändå är principen för hur de faktiskt fungerar och vilka begränsningar de har inte alls välkända. Det har gjort att totalt felaktiga mätningar med rogowskispolar har lett till likaledes totalt felaktiga och ineffektiva ”lösningar” på det förmodade problemet.
    Gunnar Englund gick bort 14 juni 2021. Läs mer om det här. Men hans krönikor lever och kommer förhoppningsvis att uppdateras med några till.