Als je wegloopt van een kampvuur op een koele herfstnacht, je voelt je snel kouder. Hetzelfde gebeurt in de ruimte. Terwijl het draait, de zon werpt continu heet materiaal de ruimte in, tot in de verste uithoeken van ons zonnestelsel. Dit materiaal, genaamd de zonnewind, is erg heet dicht bij de zon, en we verwachten dat het snel afkoelt als het wegstroomt. Satellietwaarnemingen, echter, laten zien dat dit niet het geval is - de zonnewind koelt af terwijl hij naar buiten stroomt, maar blijft heter dan verwacht. Er moet een extra manier zijn waarop de zonnewind opwarmt terwijl hij van de zon naar de aarde reist.

De zonnewind is niet als een kalme zomerbries. In plaats daarvan, het is een kolkende, chaotische puinhoop van turbulentie en golven. Er is veel energie opgeslagen in deze turbulentie, dus wetenschappers hebben lang gedacht dat het de zonnewind verwarmt. Er is, echter, een groot probleem:de verwarming die wordt verwacht van turbulentie is niet de waargenomen verwarming.

Wetenschappers van de Universiteit van Wisconsin-Madison hebben een nieuw idee over wat de zonnewind verwarmt, een theorie die magnetisch pompen wordt genoemd. "Als we ons een speelgoedboot op een meer voorstellen, golven bewegen de speelgoedboot op en neer. Echter, als er een rubberen eend langskomt en de speelgoedboot raakt, kan deze uit de pas lopen met de golven. In plaats van met de golven mee te bewegen, wordt de speelgoedboot door de golven voortgeduwd, waardoor het sneller gaat. Magnetisch pompen werkt op dezelfde manier:golven duwen de deeltjes in de zonnewind, " zei Emily Lichko, een afgestudeerde student die haar werk zal presenteren op de bijeenkomst van de afdeling Plasmafysica van de American Physical Society in Portland, Erts.

Een bijzonder kenmerk van het idee is dat alle deeltjes in de zonnewind worden beïnvloed door magnetisch pompen, inclusief de meest energieke. Verwarming door turbulentie heeft een bovengrens, maar het nieuwe idee maakt verwarming van zelfs extreem snelle deeltjes mogelijk.

Waar de zonnewind het magnetisch veld van de aarde raakt, is een perfecte plek om magnetische pompen in de natuur te zoeken. Satellieten van NASA's Magnetospheric Multiscale (MMS)-missie kunnen de snelheden van deeltjes meten in ongelooflijke, ongekende details. De gegevens tonen bewijs van magnetisch pompen.

Dit onderzoek, gefinancierd door NASA, de Nationale Wetenschapsstichting, en het Ministerie van Defensie, is belangrijk omdat als energetische deeltjes de ruimte nabij de aarde bereiken, ze kunnen satellieten beschadigen, astronauten schaden, en zelfs de militaire communicatie onderbreken. Begrijpen hoe deze deeltjes worden geactiveerd, en wat er met hen gebeurt als ze van de zon naar de aarde reizen, zal wetenschappers ooit helpen bij het ontwikkelen van methoden om ons beter te beschermen tegen de effecten van deze deeltjes. Aanvullend, het is mogelijk dat magnetisch pompen ook buiten de zonnewind kan plaatsvinden op plaatsen zoals de atmosfeer van de zon, het interstellaire medium, of supernova-explosies. Dit onderzoek heeft het potentieel om niet alleen licht te werpen op de zonnewind, maar over hoe deeltjes in het hele universum worden verwarmd.