Hvorfor udsender kometer røntgenstråler? Mystery løst

Dette bovechok blev genereret i et laboratorium i en magnetiseret plasma-hindring-interaktion, som den, der blev brugt til at løse mysteriet om, hvorfor kometer udsender røntgenstråler. Billede via F. Cruz og LO Silva, IST Lissabon, Portugal / University of Oxford.

Forskere fra 15 institutter, ledet af University of Oxford i Storbritannien, meddelte i dag (20. marts 2018), at de har løst mysteriet om, hvorfor kometer udsender røntgenstråler. Meget varme genstande som solen udsender røntgenstråler, men kometer er ikke varme. Faktisk beskrives de undertiden som beskidte snebolde og er blandt vores solsystemets koldeste genstande. Så hvad er mekanismen for røntgenstråler fra kometer?

Svaret kommer fra eksperimenter udført på LULI-laseranlægget i Paris, hvor disse forskere siger, at de var i stand til at gentage interaktionen mellem kometer og solvinden. Den nye undersøgelse offentliggøres i det peer-reviewede tidsskrift Nature Physics . Disse forskeres erklæring forklarede:

Når kometer rejser gennem solsystemet, interagerer de med solstråling, solvinden og det solmagnetiske felt. Dette frembringer en synlig atmosfære eller koma såvel som den observerede kometære hale og i nogle tilfælde røntgenstråler. Disse genereres på den solrige side af kometen, hvor solvinden påvirker den kometære atmosfære og danner et bovchok.

Alexandra Rigby, en studerende på Oxford University, ledede eksperimentet som en del af sin doktorgradsundersøgelse. Hun forklarede:

Laserstrålene fyres på en plastfolie, der eksploderer, hvilket får en strøm af elektroner og ioner til at blive udvist og danner en højhastighedsstrøm af ioniseret gas (plasma) som solvinden.

For at gentage en "komet" i laboratoriet placerede forskerne en solid kugle med materiale ca. 1 centimeter (0, 4 inches) væk fra plastfolien. Resultatet, sagde de, efterlignede forhold, som kometer støder på, mens de rejser gennem vores solsystem. Det blev fundet, at elektroner opvarmes til ca. en million grader celsius (ca. 1, 8 millioner grader Fahrenheit) i det opstrøms område ved plasmaturbulens. Deres erklæring forklarede:

Disse varme elektroner er ansvarlige for at udsende røntgenstråler i nærvær af et magnetfelt.

Fysiker Gianluca Gregori fra Oxford - der ledede det videnskabelige team - kommenterede:

Disse eksperimentelle resultater giver direkte laboratoriebevis for, at genstande, der bevæger sig gennem magnetiserede plasmaer, kan være steder for elektronisk opvarmning. Denne proces er almindelig inden for astrofysik og kan finde sted ikke kun i kometer, men også i planetariske magnetosfærer (som på vores egen jord), eller endda i supernovarester, hvor det udsatte materiale sender en chokbølge ind i den interstellare gas.

Forskerne udtrykte tilfredshed med, at de nu kan gentage astrofysiske fænomener som dette i laboratoriet og derved løse mangeårige mysterier, ligesom mysteriet med røntgenstråler fra kometer.

Kunstnerens koncept om en komet, Jorden og vores sol, via University of Oxford.

Nederste linje: røntgenstråler kommer fra meget varme genstande, og kometer er kolde. Alligevel udsender kometer røntgenstråler. Forskere brugte lasere i en laboratorieindstilling for at finde ud af hvorfor.

Kilde: Elektronacceleration ved bølgeturbulens i et magnetiseret plasma

Via University of Oxford