Техника - молодёжи 1974-01, страница 7

роны металла натыкаются на колеблющиеся ионы кристаллической решетки, часть их кинетической энергии переходит в теплоту. Поэтому провода под током нагреваются, а их электрическое сопротивление возрастает.

Если плазма достаточно неустойчива, размах колебаний ее ионов может стать настолько большим, что электрическое сопротивление в ней быстро повысится. В интересующих нас ударных волнах, свободных от столкновений, оно может возрасти в миллионы раз — свойство, названное сверхсопротивлением. Оно способствует разогреву плазмы в опытах по управляемой термоядерной реакции.

Небезынтересны и эксперименты без магнитного поля. Они проводились сначала в Новосибирске, затем в Калифорнийском университете (США). В плазме без магнитного поля частицы движутся с виду совершенно свободно, и случайные скачки плотности тотчас выравниваются. Но даже тогда можно наблюдать явления, сходные с ударными волнами.

«Компьютерная» плазма

Еще один путь исследований открыли быстродействующие ЭВМ. Они позволили моделировать феномены плазмы расчетами движения большого числа частиц. Мало того, эти движения удается показать на экране и заснять на кинопленку.

При анализе результатов эксперимента с «компьютерной» плазмой обнаружилось большое сходство с тем, что происходит в настоящем солнечном ветре. Его быстрые протоны соответствуют быстрым ионам, образующим фронт смоделированной ударной волны. В другом эксперименте с компьютером воспроизводились хаотические колебания магнитного поля, типичные для зоны позади фронта ударной волны в магнитосфере Земли.

Сейчас на первый план выходят новые задачи, например выяснение механизма колоссальных взрывов на Солнце. Можно сказать почти наверняка: энергию для них дают магнитные источники, по площади во много раз превышающие поверхность Земли. Они находятся близ солнечных пятен, порождающих особенно мощные извержения — факелы. Главная трудность в установлении точной последовательности этих процессов — понять, какими путями магнитная энергия взрывообразно превращается в кинетическую энергию плазмы. И тут лабораторные модели непременно помогут внести необходимую ясность.

Цветные фотоснимки, запечатлевшие искусственные бариевые облака. Выстрелы барием с добавкой стронция были сделаны на высоте 260 и 410 км. Зеленое свечение по краям второго облака вызвано действием солнечного излучения на нейтральные атомы бария, желтая окраска — следствие засвечивания (фото вверху).

Нижний снимок сделан несколькими минутами позже. Здесь нейтральный барий ионизирован почти нацело, зеленое свечение исчезло, и все облако светится розовато-фиолетовым светом. Голубое свечение вызвано остатками стронция, ионизирующегося с трудом; диаметр этого голубого нейтрального оолака около 50 км.

Цифрами 1, 2, 3 иа рисунке обозначены последовательные стадии искусственно созданного в околоземном пространстве бариевого облака.

График ударной волны в плазме, полученной на экране компьютера.

5