Plazmacsövek a Föld körül

Hatalmas, csőszerű plazmaszerkezetek létezését igazolta a Föld körül egy rádiótávcső segítségével a Sydney-i Egyetem egyik fizikus hallgatója.

Plazmacsövek a Föld körül

Hatalmas, csőszerű plazmaszerkezetek létét igazoltáka Sydney-i Egyetem kutatói a Föld körül. A felfedezésegyik érdekessége, hogy a kutatáskulcsfigurája nem egy tapasztalt professzor volt, hanem az intézmény egyik hallgatója, Cleo Loi. A földi légkör felső, a Nap sugarai által ionizált rétege az ionoszféra, amely 50−1000 kilométeres magasságban húzódik. A töltött gázmolekulák együtteséből, vagyis plazmából álló régió viselkedése nagyban befolyásolja a rádióhullámok terjedését, így kutatása mind a földi (és azon túli) kommunikáció, mind a rádiótávcsöves vizsgálatok szempontjából fontos.

Ez utóbbi okból kezdték el vizsgálni az ionoszférát az ausztráliai MWA (Murchison Széleslátóterű Hálózat), egy új rádióteleszkóp csillagászai is. A szakértőket elsősorban az érdekelte, hogy az ionoszféra mennyiben torzítja az űrből érkező alacsony frekvenciájú jeleket. Ebbe a kutatásba kapcsolódott be végzős hallgatóként Cleo Loi, akinek témavezetője, Tara Murphy azt a feladatot adta, hogy próbálja meg kimutatni, mennyiben befolyásolja az MWA-val történő megfigyeléseket plazmaréteg.

Loi egy kifejezetten rossznak ítélt észlelési nap adataiból indult ki, amely során az ionoszféra különösen aktívnak mutatkozott, mivel a teleszkóppal készült felvételeken erősen eltorzultan, villódzó fénnyel és ide-oda táncolva jelentek meg azok a távoli galaxisok, amelyek a nyugodtabb napokon egy helyben állónak és állandó fényűnek látszanak. Loi kidolgozott egy módszert, amely révén képileg meg tudta jeleníteni, hogyan változnak az idő múlásával ezen háttérgalaxisok torzulásai. A vizualizáció alapján úgy tűnt, mintha a látómezőn egymást követően nagy hullámok haladnának végig, amelyek egy, a képen kívül elhelyezkedő forrásból származnak.

Loi végül a csillagászati koordináták földi referenciájú koordinátákká való transzformációja révén arra is rájött, hogy honnan jönnek a hullámok. Ezek forrását az adatok alapján olyan szalagszerű régiók jelentették, amelyek látszólag mozdulatlanuk lebegnek a légkörben. Hosszú hónapok, és számtalan másoktól érkező magyarázat elvetése után Loi rádöbbent, hogy a szalagok a földi mágneses mező erővonalaival párhuzamosan futnak.

Az ötlet, miszerint a szalagok valójában csőszerű struktúrák lehetnek, Fred Menktől, a Newcastle-i Egyetem kutatójától érkezett, aki úgy vélte, hogy olyan régiókról lehet szó, amelyeken belül magasabb elektronsűrűség áll fenn, mint a környező térben. Egy ilyen struktúra úgy vezeti az elektromágneses hullámokat, mint a suttogó csövek a hangot, vagy az optikai vezetékek a fényt. Hasonló szerkezetek létezését évtizedek óta feltételezték a szakértők a Föld körül, azt azonban senki sem tudta, hogy milyen magasságban lehetnek.

A csövek pontos pozíciójának meghatározására a rendelkezésre álló adatok alapján sem volt mód, hiszen azok két dimenzióban, az égen húzódó sávokként látszottak, Loinak azonban ezen a ponton újabb zseniális ötlete támadt. Rájött, hogy amennyiben külön kezeli a rádióteleszkóp 9 négyzetkilométeren elterülő hálózatának keleti és nyugati oldalon mért jeleit, úgy használhatja a rendszert, mintha az egy hatalmas szempár lenne, és így sztereoszkópikus, vagyis háromdimenziós képet kaphat a plazmaszerkezetekről. Az elgondolás működött, és a módszerrel sikerült bemérni, hogy az egymás mellett rendkívül szabályosan sorakozó plazmastruktúrák 600 kilométeres magasságban kezdődnek, és innen nyúlnak fel a felsőbb rétegekbe.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward