Пространство теплое - или, по крайней мере, теплее, чем должно быть. По всей Вселенной, в том числе в нашей собственной солнечной системе, астрономы обнаружили, что почти пустые места между звездами, галактиками и другим веществом содержат больше тепла, чем может полностью объяснить существующее знание.
Так что готовит пустоту?
Новое исследование, проведенное в космосе, может предложить ответ: плазменные волны, стучащие в электроны.
Те почти пустые места в нашей солнечной системе имеют некоторые вещи в них. Есть солнечный ветер, который состоит из тонких потоков заряженных частиц, таких как электроны, движущихся со сверхвысокими скоростями от Солнца. И есть свободная плазма, форма материи, которая широко распространена по всей вселенной и которая часто существует в хаотическом, "турбулентном" состоянии.
Ученые наблюдали, что эти электроны в солнечном ветре поглощают энергию электромагнитных волн, проходящих через турбулентную плазму магнитослоя Земли. Как только энергия была поглощена, она превратилась в тепло. Магнитопленка - это область, где электромагнитные поля Земли наиболее непосредственно встречают солнечный ветер.
Это был эффект, который исследователи наблюдали раньше в менее сложных ситуациях на Земле, но никогда в хаотической турбулентности земной орбиты.
Исследователи обнаружили этот эффект в данных Миссии по магнитосфере. Этот проект включает в себя четыре космических аппарата-робота, вращающихся вокруг Земли и измеряющих взаимодействие электромагнитного поля нашей планеты с Солнцем.
В данных из этой экстремальной среды исследователи смогли выяснить, как энергия в электромагнитных волнах, проходящих через плазму, превращается в тепло в электронах. Это был эффект, никогда прежде не встречавшийся в этом хаотическом, естественном окружении. Чтобы эффект работал, электроны и волны должны были двигаться с одинаковыми скоростями.
«Электрическое поле, связанное с волнами, движущимися через плазму, может ускорить движение электронов с правильной скоростью вместе с волной, аналогично тому, как серфер ловит волну», - заявил соавтор Грег Хоуз из Университета Айовы. , (Добавление энергии к электронам заставляет их нагреваться.)
Исследователи сказали, что их результаты, опубликованные сегодня (14 февраля) в журнале Nature Communications, могут помочь объяснить странно высокую температуру во Вселенной. И их методы, по их словам, указывают путь к более детальным исследованиям того, как энергия движется через плазму в космосе.
