Magnetinis laukas (angl. Magnetic field) yra viena elektromagnetinio lauko formų – jėgų laukas, veikiantis judančias elektringąsias daleles arba magnetinį momentą turinčias daleles ar kūnus. Magnetinio lauko srauto tankis matuojamas teslomis arba gausais (1 T = 104 G).
Magnetinius laukus turi daugelis kosm. kūnų ir jų sistemų – planetos, žvaigždės, galaktikos. Ypač stiprius magn. laukus turi magnetarai, magnetinės žvaigždės, baltosios nykštukės, poliarai, neutroninės žvaigždės.
Kodėl magnetinis laukas yra svarbus ir ką jis reiškia kosminiams objektams?
shutterstock.com
Magnetinis laukas tarnauja kaip nematomas skydas arba galingas variklis, priklausomai nuo objekto tipo. Planetoms jis padeda apsaugoti atmosferą nuo energingų dalelių srautų.
Žvaigždėse šie laukai valdo plazmos judėjimą ir sukelia galingus išsiveržimus. Magnetinio lauko srauto tankis yra pagrindinis rodiklis, nusakantis šios jėgos stiprumą.
Jis matuojamas teslomis (T) arba gausais (G), kur 1 T=10⁴ G. Kuo stipresnis šis laukas, tuo dramatiškesni procesai vyksta aplink kosminį kūną.
Objektai, pasižymintys stipriausiais magnetiniais laukais
Nors magnetinius laukus turi beveik visi kosminiai kūnai, tam tikros žvaigždžių liekanos pasižymi ekstremaliomis vertėmis:
- Magnetarai: Neutroninės žvaigždės su neįtikėtinai galingais magnetiniais laukais, kurie gali deformuoti atomus.
- Baltosios nykštukės: Mirusių žvaigždžių branduoliai, turintys žymiai stipresnius laukus nei įprastos žvaigždės.
- Neutroninės žvaigždės: Itin tankūs objektai, kurių magnetinis laukas kyla kolapsuojant masyvioms žvaigždėms.
- Poliarai: Dvejetainės sistemos, kuriose magnetinis laukas valdo medžiagos kritimą ant baltosios nykštukės.
- Magnetinės žvaigždės: Pagrindinės sekos žvaigždės, kurių paviršiuje stebimos stiprios magnetinės anomalijos.
Magnetinių laukų matavimas ir jų poveikis aplinkai
Mokslininkai nustato magnetinio lauko stiprumą stebėdami, kaip jis veikia pro šalį skriejančias daleles arba spinduliuotę.
Kai elektringoji dalelė patenka į šį lauką, ji pradeda judėti spirale išilgai jėgų linijų. Tai sukelia specifinį spinduliavimą, kurį fiksuoja mūsų radijo teleskopai.
Didelės energijos procesai, tokie kaip medžiagos akrecija dvinariuose poliaruose, yra tiesiogiai valdomi magnetizmo. Laukas neleidžia medžiagai suformuoti įprasto disko ir nukreipia ją tiesiai į žvaigždės ašigalius. Tai sukuria intensyvius rentgeno spindulių blyksnius, matomus iš milžiniškų atstumų.
Šis jėgų laukas taip pat atsakingas už kosminių spindulių pagreitinimą iki greičių, artimų šviesos greičiui. Galaktikų mastu magnetiniai laukai padeda išlaikyti dujų ir dulkių debesis disko plokštumoje. Be magnetizmo visata prarastų savo dabartinę tvarką ir taptų chaotiška dalelių sriuba.
Pagrindiniai magnetizmo faktai visatoje
Magnetiniai reiškiniai pasireiškia skirtingais lygmenimis ir masteliais:
- Srauto tankio vienetai: Mokslinėje literatūroje Tesla naudojama dideliems laukams, o Gausas – silpnesniems aprašyti.
- Planetų magnetizmas: Žemės laukas generuojamas skysto geležies branduolio sūkurių, veikiančių kaip dinama.
- Ekstremalios būsenos: Magnetaruose magnetinis laukas yra toks stiprus, kad jis tampa pagrindiniu energijos šaltiniu žvaigždės spinduliuotei.
- Sąveika su dalelėmis: Tik judančios elektringosios dalelės jaučia magnetinio lauko poveikį, o ramybės būsenoje esančios dalelės jo „nemato“.
Nematomos jėgos ateities tyrimai
Mokslininkai toliau tiria, kaip magnetiniai laukai veikia pirmųjų žvaigždžių formavimąsi po Didžiojo sprogimo. Nauji kosminiai instrumentai padės išmatuoti magnetinius laukus tolimose galaktikose.
Tai leis suprasti, kaip ši nematoma jėga keitėsi per milijardus metų. Magnetinis laukas išlieka viena iš pamatinių mokslo mįslių, jungiančių mikropasaulio daleles su didžiausiomis visatos struktūromis. Kiekvienas naujas matavimas teslomis priartina mus prie visiško kosmoso dėsnių suvokimo.
