Астрофизическая плазма: что это такое? Изучение плазмы за пределами Солнечной системы, её роль в космосе и как она формируется из ионизированной материи.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Астрофизическая плазма – это плазма, находящаяся за пределами Солнечной системы. Она изучается в рамках астрофизики и обычно наблюдается в космическом пространстве. Общепринятая точка зрения ученых заключается в том, что большая часть барионной материи во Вселенной находится в этом состоянии. Когда материя становится достаточно горячей и энергетически активной, она ионизируется и образует плазму. Этот процесс расщепляет материю на составляющие частицы, включая отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ионы. Эти электрически заряженные частицы подвержены влиянию локальных электромагнитных полей, как сильных полей, генерируемых звездами, так и слабых полей, существующих в областях звездообразования, межзвездном и межгалактическом пространстве. Электрические поля также наблюдаются в некоторых астрофизических явлениях, связанных со звездами, однако они незначительны в газообразных средах с очень низкой плотностью. Астрофизическая плазма часто отличается от космической плазмы, к которой обычно относят плазму Солнца, солнечный ветер, ионосферы и магнитосферы Земли и других планет.
Astrophysical plasma is plasma outside of the Solar System. It is studied as part of astrophysics and is commonly observed in space. The accepted view of scientists is that much of the baryonic matter in the universe exists in this state. When matter becomes sufficiently hot and energetic, it becomes ionized and forms a plasma. This process breaks matter into its constituent particles which includes negatively charged electrons and positively charged ions. These electrically charged particles are susceptible to influences by local electromagnetic fields. This includes strong fields generated by stars, and weak fields which exist in star forming regions, in interstellar space, and in intergalactic space. Similarly, electric fields are observed in some stellar astrophysical phenomena, but they are inconsequential in very low density gaseous media. Astrophysical plasma is often differentiated from space plasma, which typically refers to the plasma of the Sun, the solar wind, and the ionospheres and magnetospheres of the Earth and other planets.
Наблюдение и изучение астрофизической плазмы
Плазма в звездах может как генерировать, так и взаимодействовать с магнитными полями, что приводит к возникновению разнообразных динамических астрофизических явлений. Эти явления иногда наблюдаются в спектрах благодаря эффекту Зеемана. Другие формы астрофизической плазмы могут испытывать влияние уже существующих слабых магнитных полей, взаимодействие с которыми может быть установлено только напрямую с помощью поляриметрии или другими косвенными методами. Многие из этих явлений, по-видимому, проявляют целый ряд сложных магнитогидродинамических процессов, таких как турбулентность и неустойчивости.
Plasmas in stars can both generate and interact with magnetic fields, resulting in a variety of dynamic astrophysical phenomena. These phenomena are sometimes observed in spectra due to the Zeeman effect. Other forms of astrophysical plasmas can be influenced by preexisting weak magnetic fields, whose interactions may only be determined directly by polarimetry or other indirect methods. Many of these phenomena seemingly exhibit an array of complex magnetohydrodynamic behaviors, such as turbulence and instabilities.
Ранняя история
Норвежский исследователь и физик Кристиан Биркеланд предсказал, что космическое пространство заполнено плазмой. Он писал в 1913 году: Биркеланд полагал, что основная масса во Вселенной должна находиться в "пустом" пространстве.
Norwegian explorer and physicist Kristian Birkeland predicted that space is filled with plasma. He wrote in 1913: Birkeland assumed that most of the mass in the universe should be found in "empty" space.