Joseph Norman
0 
2211
113
Utrymmet är varmt - eller åtminstone varmare än det borde vara. Över hela universum, inklusive i vårt eget solsystem, har astronomer funnit att de nästan tomma platserna mellan stjärnorna och galaxerna och annan materia innehåller mer värme än befintlig kunskap helt kan förklara.
Så vad lagar tomrummet?
En ny studie genomförd i rymden kan ge ett svar: plasmavågor slår i elektroner. [De 18 största olösta mysterierna i fysik]
De nästan tomma platserna i vårt solsystem har vissa saker i dem. Det finns solvind, som består av tunna strömmar av laddade partiklar, som elektroner, som rör sig med superhöga hastigheter bort från solen. Och det finns lös plasma, en form av materia som är vitt distribuerad över hela universum och som ofta finns i ett kaotiskt, "turbulent" tillstånd.
Forskare observerade de elektronerna i solvinden som absorberade energin från elektromagnetiska vågor som passerar genom de turbulenta plasmerna från jordens magnetosjö. När energin hade tagits upp förvandlades den till värme. Magnetskyddet är regionen där jordens elektromagnetiska fält mest direkt möter solvinden.
Det var en effekt som forskare tidigare sett i mindre komplexa situationer på jorden, men aldrig i den kaotiska turbulensen från jordbana.
Forskare fann effekten i data från Magnetospheric Multiscale Mission. Projektet inkluderar fyra robotrymdfarkoster som kretsar runt jorden och mäter hur vår planets elektromagnetiska fält interagerar med solen.
I data från den extrema miljön kunde forskare reta ut hur energi i elektromagnetiska vågor som passerar genom plasma förvandlades till värme i elektronerna. Det var en effekt som aldrig tidigare sett i denna typ av kaotisk, naturlig miljö. För att effekten skulle fungera, måste elektronerna och vågorna röra sig med liknande hastigheter.
"Det elektriska fältet förknippat med vågor som rör sig genom plasma kan påskynda elektroner som rör sig med precis rätt hastighet tillsammans med vågen, analogt med en surfare som fångar en våg," sade medforskare Greg Howes vid University of Iowa i ett uttalande . (Att lägga till energi till elektronerna får dem att värmas upp.)
Forskarna sa att deras resultat, som publicerades idag (14 februari) i tidskriften Nature Communications, kan hjälpa till att förklara universumets konstigt höga temperatur. Och deras metoder, sade de, pekar vägen fram till mer detaljerade studier av hur energi rör sig genom plasma i rymden.
- Topp 10 sätt att förstöra jorden
- Wacky Physics: The Coolest Little Particles in Nature
- 6 coola underjordiska vetenskapslaboratorier
Ursprungligen publicerad den .