אסטרופיזיקאים הסבירו כיצד השדה המגנטי של כוכב מדכא פליטות מסה קורונליות

מדענים מהטכניון בחיפה יחד עם עמיתיהם הוכיחו לראשונה בניסוי כי שדות מגנטיים חזקים מסוגלים לדכא לחלוטין פליטות קורונליות של כוכבים.

פליטות מסה קורונליות הן התפרצויות ענק של פלזמה ממוגנטת. בשמש תופעות כאלה נצפות באופן סדיר, אך תצפית בהן בכוכבים אחרים נותרת נדירה למדי. הדבר הפך לבעיה רצינית עבור אסטרונומיית הכוכבים, משום שלפליטות תפקיד חשוב ביותר בהתפתחות הכוכבים, באובדן המסה שלהם ובעיצוב מזג האוויר החללי סביב כוכבי לכת מחוץ למערכת השמש.

כדי להבין את הסיבות לתופעה זו, שילבו החוקרים מודלים אסטרופיזיים וניסויים בפלזמה בלייזר בעלי אנרגיה גבוהה. בתנאי מעבדה שחזרו המדענים את הפרמטרים העיקריים של פליטות כוכבים ועקבו אחר התנהגותם של זרמי הפלזמה בשדות מגנטיים בעוצמות שונות. העבודה פורסמה בכתב העת Physical Review Letters.

תוצאות הניסויים הראו מגמה ברורה. בתנאים של שדות מגנטיים חלשים זרמי הפלזמה התפשטו בחופשיות. אך עם עליית עוצמת השדה איבדו סילוני הפלזמה את יציבותם, התפרקו ונעצרו לחלוטין. מודל תלת-ממדי אישר כי הגורם להרס הפלזמה ולחסימת הפליטות הוא השדה המגנטי.

כפי שהראו החישובים והניסויים, שדה מגנטי בעוצמה של כ-100 גאוס מספיק כבר כדי לרסן פליטות קורונליות. השדה המגנטי הממוצע של השמש נמוך מסף זה פי 20 לפחות, ולכן אינו יכול לדכא את הפליטות הקורונליות הסדירות של כוכב הלכת שלנו.

"הניסויים והמודלים שלנו מדגימים לראשונה בבירור כי דווקא שדות מגנטיים חזקים פועלים כמחסום בפני הפלזמה", – ציין שותף למחקר, פרופסור הטכניון ז'וליאן פוקס.

התגלית מסבירה את הפיזיקה של אטמוספרות כוכבים ומאפשרת להעריך בדיוק רב יותר את תנאי בר-הקיימות לחיים במערכות כוכבי לכת סביב כוכבים פעילים.