プラズマ科学者は、研究室で目に見えない、百倍の「口笛」を作成しました

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地球の周りをたどる一種の電波があり、私たちの惑星を取り巻く緩いイオンのプラズマ場の電子をノックし、奇妙な音を電波検出器に送ります。 「ウィスラー」と呼ばれています。そして今、科学者たちはこのようなバーストをかつてないほど詳細に観測しています。

通常、特定の落雷の間に作成されたウィスラーは、通常、地球の磁力線に沿って移動します。人間が最初にそれらを検出したのは、ラジオ受信機で拾ったときに「ささやくような」音(実際には「スターウォーズ」映画のレーザー爆風を幽霊のように録音したようなもの)を鳴らす能力のおかげです。昨日(8月14日)、カリフォルニア大学ロサンゼルス校の研究者は、彼らの研究室でプラズマでホイッスラーを生成したと報告しました-非常に電気的にアクティブで制御が困難なガス状の物質の状態-彼らの形を観察した。

科学者が過去にウィスラーを研究したとき、彼らは通常、地球全体に分散された少数の広く離間した無線受信機からのデータに依存していました。この種のデータは有用ですが、不完全でもあります。それは、波がどのように形成されるか、どのように形作られるか、そして大気中のさまざまな種類の周囲磁場がどのようにそれらに影響を与えるかについて、研究者に多くを伝えます。 (1979年に木星の近くでウィスラーが検出されたのも、巨大惑星に地球のような雷雨があることを科学者が最初に証明した証拠です。)

この小規模な研究では、研究者は、プラズマの磁力線と、磁気デバイスで作成したウィスラー自体の両方を制御することができました。

「私たちの実験室実験は、宇宙での観測からは簡単に得ることができない方法で三次元波動特性を明らかにします」と、論文の共著者でUCLAの教授であるライナー・ステンゼルは声明で述べました。 「これにより、連続波、ならびに波の成長と減衰を驚くほど詳細に研究することができました。これにより、波の反射との予期せぬ発見がもたらされました。」

研究者たちは、ウィスラーが物理学者が予想するように必ずしも磁場の内部で跳ね返ったり反射したりするわけではないことを示しました。研究者が発見したウィスラーは、研究者が予想したよりも外部の磁気エネルギー源からの影響を受けにくく、理論が波面に対して破ることができないはずであると示唆されている磁気領域に侵入することができます。

つまり、科学者は今まで以上にホイッスラーを形成する方法についてより多くを知っています。そして、それは非常に大きな問題であることが判明しました:2014年にイタリアの研究者のチームは、物体を推進する能力のおかげで、ウィスラー波をプラズマスラスタの推進力として使用して宇宙船を駆動できると提案しました。この種のプラズマスラスタは、理論的には、高速で宇宙船を推進するのに非常に少ない燃料質量しか必要としません。

しかし、そのような機械が機能するだろうと研究者が書いた、科学者は最初にこのような研究を必要とし、それらを使用するのに十分な程度に笛を理解するだろう。

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