Солнце — источник существования жизни на Земле, однако многие процессы, происходящие в этом гигантском термоядерном реакторе, остаются малопонятными. Для их моделирования ученые из Висконсинского университета в Мадисоне запустили уникальную установку — Big Red Ball («Большой красный шар», BRB). В статье, опубликованной в журнале Nature Physics, Итан Питерсон (Ethan Peterson) и его коллеги демонстрируют, как новый инструмент поможет лучше исследовать загадки звезды.

BRB представляет собой полую, заполненную гелиевой плазмой трехметровую сферу со сверхмощным магнитом в центре. Такой прибор не способен заменить наблюдения космических аппаратов, однако позволяет заглянуть в области, им недоступные. В частности, с его помощью физикам удалось впервые смоделировать спиральное движение солнечного ветра.

Сфера радиусом 1,3 метра содержит горячую (10-30 эВ) гелиевую плазму / ©UW Plasma Physics

Дело в том, что вращение Солнца увлекает за собой и ее мощное магнитное поле, так что его силовые линии закручиваются. Эта «спираль Паркера» регистрируется далеко от самой звезды, определяя магнитное поле во всей Солнечной системе. С помощью BRB ученые показали, что быстрые заряженные частицы плазмы могут двигаться по спиралям вдоль участков ослабления магнитного поля.

Аналогичные условия на Солнце способны создавать сгустки плазмы, стимулирующие движение солнечного ветра — потока непрерывно испускаемых звездой частиц. Механизмы, придающее ускорение солнечному ветру, до сих пор недостаточно изучены. Их исследования должны стать одним из главных направлений работы нового инструмента.