Er zijn nieuwe inzichten verkregen over sterrenwinden, stromen van met hoge snelheid geladen deeltjes, plasma genaamd, die door de interstellaire ruimte blazen. deze winden, ontstaan ​​door uitbarstingen van sterren of stellaire explosies, sterke magnetische velden met zich meedragen die kunnen interageren met andere magnetische velden of deze kunnen beïnvloeden, zoals die rond planeten zoals de aarde. Onze eigen zon produceert zo'n stellaire wind, de zonnewind genaamd, die plasma het zonnestelsel in blaast met snelheden van miljoenen mijlen per uur. Deze zonnewind is verantwoordelijk voor het produceren van "ruimteweer" - een groot gevaar voor satellieten en ruimtevaartuigen, evenals voor elektriciteitsnetten op aarde. Om deze processen te begrijpen, onderzoekers gebruiken laboratoriumexperimenten om magnetische stromen van dichtbij te bestuderen. Wetenschappers van twee laboratoria, gefinancierd door het ministerie van Energie, zullen hun werk presenteren op de bijeenkomst van de American Physical Society Division of Plasma Physics in Portland, Erts.

In het MAGPIE-laboratorium van Imperial College London, experimenten gebruiken een intense puls van elektriciteit om dunne draden te laten exploderen die pluimen van geladen deeltjes vormen die sneller bewegen dan de snelheid van het geluid. De deeltjes worden gericht op doelen met magnetische velden, die de interactie van de zonnewind met planeten zoals de aarde simuleert, Jupiter of Saturnus (Figuur 1).

"De botsing van zonnewind met het magnetisch veld van een planeet kan een gebied in de ruimte produceren met extra hete, extra dicht geladen gas genaamd de magnetopauze, evenals een gebied met lage druk net daarachter, analoog aan hoe men tijdens een hevige storm achter een windjack zou kunnen staan, " zei Lee Suttle, een wetenschapper aan het Imperial College London. Meest recent, onderzoekers van het MAGPIE-laboratorium hebben enkele van de belangrijke kenmerken van deze botsing in het laboratorium kunnen reproduceren.

Een ander laboratoriumonderzoek maakt gebruik van krachtige lasers om sterwinden te bestuderen die worden geproduceerd door de meest energetische objecten van het universum. zoals actieve galactische kernen en pulsars. Door een laser op een klein stukje metaal te focussen, elektronen worden verhit tot energieën die zo hoog zijn dat ze bewegen met snelheden die dicht bij de lichtsnelheid liggen (Figuur 2).

"De elektronen zetten uit in een schijf langs het folieoppervlak, het genereren van enorme magnetische velden, zei Louise Willingale, de leider van de studie aan de Universiteit van Michigan. De energie in dit magnetische veld is zo extreem dat het groter is dan de energie die is opgeslagen in de massa van alle elektronen samen (gegeven door de beroemde formule E=mc2 waarbij E energie is, m is de elektronenmassa en c is de lichtsnelheid).

Een enkele laserpuls kan plasma creëren met magnetische velden die in één richting wijzen. Een tweede puls kan plasma creëren met velden die in de tegenovergestelde richting wijzen. Wanneer deze twee plasma's samen worden gedwongen, de tegenoverliggende velden zorgen voor een enorme hoeveelheid spanning. De plasma's verlichten deze spanning door magnetische herverbinding te ondergaan:de tegengesteld gerichte magnetische velden laten hun energie vrij met een grote explosie. Het magnetische herverbindingsgebied verschijnt in het experiment als een helder gebied van röntgenstralen.