Ученые из Китая в лабораторных условиях воспроизвели процесс, который может объяснять часть нагрева внешней атмосферы Солнца. Исследование проводилось при участии Wei Sun из Чайнинского института атомной энергии и Yongli Ping из Пекинского нормального университета. Эксперимент состоялся на лазерной установке Shenguang-II в Шанхае: четыре накладывающихся лазерных пучка направлялись на пластиковую цель с тщательно гладко рифлованной поверхностью, и импульс длиной в одну миллиардную секунды превращал материал цели в плазму. Эти данные подчеркивают, что такой лабораторный набор условий позволяет исследовать предположения о том, как маленькие энергетические выделения на Солнце могут начинаться и развиваться. (источники 4, 8, 9, 12)

Суть эксперимента: развитые плазменные «пальцы» образовывались на границе расширяющейся плазмы и сближали рядом лежащие магнитные поля, что приводило к магнитному переплетению и высвобождению энергии в виде тепла. В ходе наблюдений за плазмой исследователи зафиксировали, что пик температур электронов достиг приблизительно 820 тысяч градусов по Цельсию у рифлёной цели, а при использовании плоской цели этот показатель оказался почти вдвое меньше. Эти цифры зафиксированы по анализу рентгеновского излучения плазмы и показывают роль структурирования плазменной области в достижении более высоких температур. (источники 5,11,15,18)

В экспери­менте с рифлёной целью плазменная струя развивалась быстрее и образовывала «пальцы» и грибыобразные структуры. Этот эффект соответствовал явлению Релей–Тейлорной неустойчивости: граница плазмы набирала характерные формы, вокруг пальцев формировались собственные магнитные поля, близкие по направлению, но противоположные по соседству. В компьютерном моделировании показывалось, как разрастание пальцев сближает поля и запускает переплетение, после чего энергия перераспределяется на нагрев соседней плазмы. При повторном эксперименте с гладкой целью структура плазмы была более гладкой и не демонстрировала аналогичной кинематики. (источники 13,14,12,15,16)

Авторы подчеркивают, что эта лабораторная схема может служить механизмом, помогающим согревать корону Солнца. В то же время полученные данные требуют дальнейших наблюдений и экспериментов, чтобы определить частоту такого эффекта на Солнце и долю тепла, которую он может обеспечить. Авторы отмечают, что догадки требуют подтверждения на более обобщённых условиях и не претендуют на полное воспроизведение накопления магнитной энергии в солнечном магнитном поле. Публикация материала вышла в Physical Review Letters. (источники 24,25)