Wetenschappers bootsen zonnevlammen na in een laboratorium en corrigeren daarmee een al lang bestaande aanname

Een duo wetenschappers van Caltech dat de structuren van de zonnecorona onderzoekt, heeft een stabiele evenwichtstoestand ontdekt en gerepliceerd voor de gedraaide buizen van plasma waaruit zonnevlammen bestaan. Zij publiceerden hun bevindingen in Physical Review Letters en onthulden hoe deze gevlochten magnetische structuren hun vorm behouden. De bevindingen tonen ook aan dat hun gedrag consistent is op verschillende schalen.

Het team creëerde replica's van zonnevlammen tot 50 centimeter lang met behulp van een vacuümkamer in een laboratorium. Het gemagnetiseerde plasma dat ze in hun experiment creëerden, vormde automatisch een gevlochten structuur van twee "fluxkoorden" die zich om elkaar heen wikkelden en zo een stabiele dubbele helixstructuur vormden.

Het onderzoek gaf antwoord op een al lang bestaand raadsel. Tot nu toe dachten wetenschappers dat de parallelle elektrische stromen die in dergelijke gevlochten touwen voorkomen, ze naar elkaar toe zouden moeten trekken totdat ze samensmelten. Deze Caltech-onderzoekers hebben nu aangetoond dat terwijl de stromen die langs de lengte van de touwen lopen ervoor zorgen dat ze elkaar aantrekken, de componenten van de stromen die in de wikkelrichting lopen elkaar afstoten omdat ze antiparallel lopen. Bij een "kritische schroefhoek" - het punt waarop de tegengestelde magnetische krachten in evenwicht komen - wordt een stabiel, energiezuinig evenwicht gecreëerd.

Om de schaalbaarheid van hun resultaten aan te tonen, creëerden de onderzoekers een wiskundig model dat niet alleen het gedrag van deze structuren in hun laboratorium voorspelde, maar ook de structuur van de Double Helix Nebula nauwkeurig beschreef. De Double Helix Nebula is een 70-lichtjaren brede plasmaformatie die zich 25.000 lichtjaren van de aarde bevindt. Met alleen de waarneembare diameter en draaiing van de nevel voorspelde het model correct de stabiele structuur ervan.