Bättre förståelse av extrema plasmautbrott

Projektanslag 2022 Teknik, fysik matematik

Plasmautbrott ger upphov till vackra fenomenen i universum, som norrsken, men deras starka energiflöden kan också orsaka skador på teknisk utrusning på eller nära jorden. Vad som orsakar utbrotten är dock till stora delar okänt. I ett forskningsprojekt lett av Tünde Fülöp söker man nu svaren.

Projektanslag 2022

Projekt:
Extreme Plasma Flares

Huvudsökande:
Professor Professor Tünde Fülöp

Medsökande:
Chalmers
István Pusztai

KTH
Andris Vaivads

Institutet för rymdfysik
Yuri Khotyaintsev

Lärosäte:
Chalmers tekniska högskola

Beviljat anslag: 
26 200 000 kronor under fem år

Plasma är en gas av elektriskt laddade partiklar som utgör stora delar av rymden. När två områden med motriktade magnetfält möts, kan deras topologi ändras – det vill säga att de ”kopplas om”. När det sker frigörs den energi som lagrats i magnetfälten och en kaskad av laddade partiklar slungas ut. Partiklarna kan orsaka skador på känslig teknisk utrustning, som på kommunikationssatelliter i rymden eller på innerväggen på fusionskraftverk.

Det är fortfarande oklart vad som gör att accelerationen blir så stark vid vissa utbrott, men inte vid andra, trots att förhållandena kan vara snarlika. Svårigheten ligger i att extrema utbrott är sällsynta och man behöver stora mängder experimentella data för att kunna identifiera och studera dessa. 

Förståelse för fysikens fascinerande fenomen

Forskarlaget, som förenar expertis inom teoretisk plasmafysik och experimentell rymdfysik, ska försöka förstå vilken förening av fysikaliska effekter som orsakar den mest effektiva partikelaccelerationen vid plasmautbrotten, genom att kombinera experimentella mätningar av plasmautbrott med teoretiska analyser och olika simuleringsmodeller.

– En bättre förståelse kan leda till att verktyg kan tas fram som varnar före stora utbrott. Det kommer att vara av betydelse för skyddande av viktig infrastruktur på eller nära jorden. Det kan också hjälpa utvecklingen av säkra framtida fusionskraftverk. Framför allt avser projektet att bidra till grundläggande förståelse för några av fysikens mest fascinerande fenomen, säger Tünde Fülöp.

Text Chalmers
Bild ESA/NASA, Anna-Lena Lundqvist/Chalmers tekniska högskola