Forskare vid University of California, Los Angeles presenterar ny forskning om ett nyfiket kosmiskt fenomen som kallas "whistlers" - mycket lågfrekventa paket med radiovågor som springer längs magnetfältlinjer. Denna första studie i sitt slag, som visas i Plasmas fysik , ger ny inblick i visslarnas och rymdplasmas karaktär - regioner av energipartiklar som fångas av jordens magnetfält. Dessa studier kan en dag hjälpa till med utvecklingen av praktisk plasmateknik med magnetfält, inklusive rymdfarkoster som använder laddade partiklar som bränsle.

"Vi har upptäckt nya effekter av dessa så kallade visslervågor, sa Reiner Stenzel, en författare på tidningen. "Dessa nya laboratoriestudier kommer att hjälpa till att utöka vår kunskap om detta spännande elektromagnetiska fenomen och föreslå nya tillämpningar och möjliga uppfinningar."

Whistler -vågor detekterades först i början av 1900 -talet. De befanns komma från blixtar som interagerar med jordens magnetfält. När de reste genom jordens jonosfär och magnetosfär, visselpipor med låga toner förökar sig långsammare än de högfrekventa visselpiporna. Som ett resultat, enkla radiomottagare användes för att lyssna på radiovågor, och den fallande tonhöjden lät som en visselpipa.

Stenzel och hans medförfattare, Manuel Urrutia, studerade tillväxten, förökning och sönderfall av visslervågor i ojämna magnetfält i deras laboratorium. De upptäckte att dessa vågor betedde sig annorlunda än förutspått av en 80-årig teori.

Dessa laboratoriestudier involverade att skapa visslervågor med magnetiska antenner inuti en plasmafylld kammare. Forskarna studerade sedan beteendet och spridningen av dessa vågor i 3D-utrymme med en rörlig sond. Detta gjorde att laget kunde studera hur dessa vågor sprider sig genom 3D-rymden som en funktion av tiden. De kunde också studera vågorna under olika förhållanden, inklusive hur de beter sig när de utsätts för både raka och cirkulära magnetfältlinjer och magnetiska nollpunkter - regioner där det inte fanns något fält alls.

"Våra laboratorieexperiment avslöjar tredimensionella vågegenskaper på sätt som helt enkelt inte kan erhållas från observationer i rymden, "sa Stenzel." Detta gjorde det möjligt för oss att studera kontinuerliga vågor såväl som tillväxt och förfall av vågor med fantastiska detaljer. Detta gav oväntade upptäckter av vågreflektioner och av cylindriska visslarmoduser. "

Whistlervågor anses vara en form av helikonvågor, eller lågfrekventa elektromagnetiska vågor som rör sig i en korkskruvliknande, eller helixliknande, mönster. När helikoner interagerar med plasma, de utövar ett tryck och vridmoment på elektronerna.

Forskarna tror att bättre förståelse av dessa egenskaper någon gång kan leda till konstruktion av plasmastjusterare för rymdfarkoster. Dessa thrusterar använder elektricitet för att driva plasma till extremt höga hastigheter, snabbare än en kemisk raket.