Z Plazmawiki
Skocz do: nawigacja, szukaj
Struktury włókniste wynikają samo-ściskania się pól magnetycznych i ścieżek prądów elektrycznych, które mogą powstawać w plazmie.[1]

Włóknistość (lub struktury włókniste) są częste w plazmie. Dzieje się tak, ponieważ plazma zawiera wolne elektrony, co czyni ją wysoce przewodzącą elektrycznie, bardziej nawet od metali, nawet w przypadku rozrzedzonej plazmy kosmicznej. Gdy naładowane cząstki poruszają się w plazmie, wokół powstałych w ten sposób prądów elektrycznych tworzą się pierścieniowe pola magnetyczne, mogące skurczyć je w włókniste pasma prądowe.[2]

Włókniste struktury mogą się również tworzyć wzdłuż warstw podwójnych (który również przyspieszają naładowane cząstki), a jeżeli opuszczające je elektrony osiągną prędkości relatywistyczne (czyli bliskie prędkości światła), po czym napotkają one pola magnetyczne, będą spiralować i emitować promieniowanie synchrotronowe w zakresie radiowym, optycznym, rentgenowskim i gamma. Włóknistość może również powodować separację chemiczną pierwiastków, zwaną konwekcją Marklunda.

Pola magnetyczne, generowane przez równoległe włókna, mogą powodować ich zbijanie się, choć, jeżeli ich prądy płyną w przeciwnych kierunkach, będą się one odpychać.

Włókna plazmy są również zwane prądami Birkelanda, prądami przyległymi do pola, linami plazmowymi, kablami plazmowymi, linami strumienia oraz promieniami plazmy.

Hannes Alfvén twierdził, że spontaniczne formowanie się włókien prądowych jest podstawową właściwością namagnesowanej plazmy zarówno w laboratorium, jak i w przestrzeni kosmicznej.[3]

Włókna w plazmie kosmicznej

Włókna plazmy obserwowane są w:

  • Zorzy, formującej kurtyny włókien (arkusze prądowe)
  • Jonosferze Wenus (opisane jako sznurkowate rzeczy)
  • Słońcu, jako rozbłyski, szpikule, strumienie koronalne, obłoki biegunowe, etc.[4]
  • Warkoczach komet
  • Ośrodku międzygwiezdnym
  • Mgławicach (obłokach międzygwiezdnych)[5]
  • On Jupiter's moon, Io.[6]
  • Księżycu Jowisza, Io
Włókna zorzy, pochodzące od prądów Birkelanda

Przypisy

  1. Hannes Alfvén, Cosmic Plasma, (1981). Astrophysics and Space Science Library, Vol. 82 (1981) Springer Verlag. ISBN 90-277-1151-8. ACADEMIC BOOK
  2. A. L. Peratt, Physics of the Plasma Universe, Appendix C. Dusty and Grain Plasmas, (Springer, 1992) ISBN 0-387-97575-6 ACADEMIC BOOK
  3. "Alfvén przez długo czas słusznie argumentował [19], że spontaniczne formowanie się włókien prądowych jest fundamentalne dla namagnesowanej plazmy w laboratorium i kosmosie. Jego wyjaśnienie tego zjawiska, włączając w to efekt skurczu magnetycznego i zwykłej relacji Benneta, NkBT = µ0 I2/8π (31) okazało się niezadowalające. [20]. N i T są gęstościami liniowymi i średnią temperaturą cząstek w linie, a I jest całkowitym płynącym przez nią prądem osiowym. Aczkolwiek ogólne spojrzenie Alfvéna może być poprawne i satysfakcjonujące poprzez zastąpienie (31) przez uogólnioną relację Benneta. [21]." E.A. Witalis, "Hall Magnetohydrodynamics and Its Applications to Laboratory and Cosmic Plasma" (1986) IEEE Transactions on Plasma Science (ISSN 0093-3813), vol. PS-14, Dec. 1986, p. 842-848. PEERREVIEWED. See also: Ref [19]: H. Alfven, Cosmic Plasma. Dordrecht, Holland: Reidel, 1981. ACADEMIC BOOK Ref [20]: R. M. Kulsrud, "Reviews of 'Cosmic Plasma' by H. Alfven," Phys. Today, vol. 36, pp. 56-57, Apr. 1983. Ref [21]: E. A. Witalis, "Plasma-physical aspects of charged-particle beams," Phys. Rev., vol. A24, pp. 2758-2764, 1981. PEERREVIEWED
  4. Alfvén, Hannes, "On the Filamentary Structure of the Solar Corona", The Solar Corona; Proceedings of IAU Symposium no. 16 held at Cloudcroft, New Mexico, U.S.A. 28-30 August, 1961. Edited by John Wainwright Evans. International Astronomical Union. Symposium no. 16, Academic Press, New York, 1963., p.35 FULL TEXT
  5. Dahlgren, Hanna; Carlqvist, Per; Gahm, Gösta F., "Filamentary structures in planetary nebulae" (2007) Astrophysics and Space Science, Volume 310, Issue 1-2, pp. 65-72 PEERREVIEWED. See also: Hanna Dahlgren: "Filamentary structures in planetary nebulae" (PDF), 2006-07-04, Seminar, Space & Plasma Physics, Royal Institute of Technology, Stockholm
  6. Peratt, Anthony L.; Dessler, A. J., "Filamentation of volcanic plumes on the Jovian satellite Io" FULL TEXT, Astrophysics and Space Science (ISSN 0004-640X), vol. 144, no. 1-2, May 1988, p. 451-461. PEERREVIEWED

Bibliografia