Kaip Visatoje atsirado magnetiniai laukai? Anksčiau buvo manoma, kad tai negalėjo įvykti iškart po Didžiojo sprogimo - šie laukai pasirodė tik gimus pirmosioms žvaigždėms. Tačiau nauji Amerikos ir Vokietijos mokslininkų tyrimai rodo, kad iš tikrųjų silpnas magnetizmas galėjo atsirasti anksčiau. Bet kaip tiksliai tai atsitiko?
Elektromagnetiniai laukai yra visur: palei juos greitai skraido relativistinės kosminių spindulių dalelės, Saulė įrodo mokslininkams nenutrūkstamą savo elektromagnetinių laukų sudėtingiausios hierarchijos transformaciją, Saulės sistemos planetų magnetizmas yra įvairus, o tolimos erdvės objektai ir laukai tiesiog stebina vaizduotę savo elektromagnetiniais laukais!
- „Salik.biz“
Kyla pagrįstas klausimas - kaip Visatoje atsirado magnetiniai laukai, kaip jie pasikeitė per pastaruosius 13,4 milijardus Visatos egzistavimo metų?
Pirmuoju Didžiojo sprogimo momentu ikivasara beveik akimirksniu gimė neįtikėtinai įkaitinto dujų debesies pavidalu. Jis atvėso, plečiantis erdvėje, ir jame buvo suformuotos pirminės dalelės, kurios gana greitai susijungė į paprasčiausius atomus.
Bet visiškai neįmanoma numatyti magnetinio lauko atsiradimo šioje sistemoje! Vadinasi, ji gimė vėliau. Kaip prasidėjo ir vystėsi procesas, kurio metu atsirado visi magnetiniai laukai, kurie taip galingai vaizduojami šiuolaikiniame pasaulio paveiksle?
Ekspertai Reinhardas Schlickayseris iš Rūro universiteto Bochumo teorinės fizikos instituto (Vokietija) ir Peteris Junas iš Merilando universiteto (JAV) bando atskleisti paslaptį; jie pateikia naują hipotezę: magnetinis laukas atsiras vėliau nei Didysis sprogimas iš labai silpnos formos magneto. Virtualūs šio reiškinio embrionai yra sukurti atsitiktinai materijos debesyje, net prieš pradedant pirmykščių žvaigždžių kūnų gimimu.
Kai Visatos amžius buvo apie 380 tūkstančių metų, primityviojo debesies temperatūra sumažėjo, susiformavo skirtingo tankio ir slėgio regionai, kurie prisidėjo prie pirmųjų atsitiktinių magnetizmo formų atsiradimo. Šie silpni laukai vėliau buvo sustiprinti ir buvo veikiami pirmųjų žvaigždžių vėjų ir plazmos srautų iš sprogstančių žvaigždžių.
Keletas tikslių autoriaus apibrėžimų: nemagnetinta nerelativistinė elektronų ir protonų šiluminė plazma spontaniškai skleidžia aperiodinius turbulentinius magnetinio lauko svyravimus, mažas šių svyravimų modulis pateikiamas paprasta formule, į kurią įeina tik trys fiziniai parametrai: βe yra normalizuota šiluminių elektronų temperatūra, mes - šiluminis plazmos energijos tankis. ir g yra plazmos parametras.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Nemagnetintos tarpgalaktinės terpės iš karto po reionizacijos pradžios šio mechanizmo lauko stipris apskaičiuojamas kaip 2 × 10-16 G kosminėse tuštumose (tuštumose) ir 2 × 10-10 G protogalaksijose. Abi vertės yra per silpnos, kad paveiktų plazmos dinamiką. Atsižvelgiant į klampų slopinimą, šie įverčiai vis tiek sumažėja iki 2 × 10–21 G erdvės tuštumose ir 2 × 10–12 G protogalaksijose.
Tuomet įvyksta paprastas magnetinių laukų atsiradimo stebuklas: tarpgalaktinės ir protogalaktinės terpės pasislinkimas ar susitraukimas per pirmuosius supernovų sprogimus didžiuosiuose jų žvaigždžių metamorfozės regionuose sustiprina šiuos „pasėtus“laukus!
Jos tampa nevienalytės, o jau magnetinės atstatymo jėgos daro įtaką dujų dinamikai, tvarkai ir išlyginti βe temperatūrą. Taigi iš embrioninių magnetinių laukų „grūdelių“karšto plazmos debesyje, kuriame yra įkrauti protonai, elektronai, helio ir ličio branduoliai, kur šie magnetiniai laukai buvo orientuoti savavališkai, tai yra, bet kuria kryptimi, gimė jų organizacija - atsirado jau orientuotas magnetinis laukas.
Michaelas Riordanas iš Kalifornijos universiteto Santa Kruze (JAV) suformuluoja paaiškinimą: „Magnetizmas yra visur, kur yra įkrautų dalelių srautas. Priartinkite kompasą prie nuolatinės srovės laido ir pamatysite, kaip adata juda.
Bet jei yra daug įkrautų dalelių ir jos išsibarsto į visas puses, kaip buvo ankstyvojoje Visatoje prieš plazmai atvėsus ir susiformavus atomams, vidutinė srovė visur yra lygi nuliui, todėl makroskopiniu mastu nėra magnetizmo. Dėl padidėjusio magnetizmo buvo reikalingi sunkieji elementai, tokie kaip nikelis ar geležis - jie buvo sintezuojami supernovos sprogimų termobranduoliniuose procesuose.
Kai žvaigždės susiformavo ir masyviausios iš jų gyvenimo pabaigoje pradėjo sprogti, suspausdamos aplinką ir kartu prisotindamos ją sunkiaisiais elementais, žvaigždžių vėjo ir sprogimų derinys pradėjo stumti mažus magnetinius laukus vienas nuo kito, juos spausti, tempti ir lygiuoti vėjo kryptimi.
Dabar mokslininkai stebi ir išsiaiškina stulbinantį magnetinių laukų transformacijos kosmose poveikį: vienintelėje ir artimiausioje mūsų žvaigždėje Saulėje magnetiniai procesai nurodo 22 metų saulės magnetinių laukų ciklą, suteikdami 11 metų saulės spindulių ciklą.
Saulės vainikėlio magnetiniai laukai sulaiko karštą plazmą, jų transformacija sukelia vainikinės medžiagos ir iškilimų išstūmimą, o kylantys Saulės magnetiniai laukai stimuliuoja galingiausias veiklos apraiškas - saulės pliūpsnius! Saulės vėjas, palikdamas Saulę plazminių srautų pavidalu ir užpildydamas visą heliosferos erdvę, vykdo tarpplanetinį magnetinį lauką, kuris svyruoja nuo kelių iki dešimčių nT. O planetose, kuriose yra magnetinis laukas, siautėja magnetinės ir jonosferinės audros, liepsnoja įvairios auros.
Apibendrinant reikėtų pažymėti, kad neišsenkanti elektromagnetinių laukų įvairovė Visatoje yra neišsenkantis ateities atradimų šaltinis.
TATIANA VALČUK