Plasma în natură - elemente de astrofizică

Plasma este considerata a patra stare de agregare a materiei,in care o parte sau toti atomii ori moleculele sunt disociati ,formand ioni.Plasmele sunt alcatuite dintr-un amestec de particule neutre,ioni pozitivi si electroni.

Plasma este conducatoare de electricitate,dar un volum de plasma cu dimensiuni mai mari decat asa numita ''lungime Debye'' se va comporta neutru din punct de vedere elec- tric.La nivel microscopic,corespunzator unor distante mai mici decat lungimea Debye, par- ticulele de plasma nu se comporta unitar ci reactioneaza individual sub actiunea unei forte,de exemplu un camp electric.

- plasma pe Pamant

De obicei feomenele plasmatice nu se petrec pe Pamant in mod natural,cu exceptia fulgerelor.In timpul descarcarilor electrice se formeaza dare subtiri de molecule de aer ionizate in procent de aproximativ 20%.

Un alt fenomen plasmatic este fulgerul globular,dar despre el se stiu foarte putine lucruri . Aurora boreala este cauzata de ionizarea gazelor interstelare in contact cu paturile supe- rioare ale atmosferei terestre,ducand la spectaculoase efecte optice dar si la interferente electromagnetice puternice.

In laborator plasma poate fi creata aplicand un camp electric unui gaz inert la presiune joasa,principiu folosit la lampile cu neon.O alta metoda consta in incalzirea gazului inert pana la temperaturi foarte mari.De obicei,temperaturile necesare sunt prea mari pentru a fi fi aplicate extern si atunci gazul este incalzit intern prin injectia de ioni sau electroni de mare viteza care se ciocnesc cu particulele de gaz,crescandu-le energia termica.Electro- nii din gaz pot fi accelerati si prin campuri electrice exterioare.Ionii din astfel de plasme sunt folositi in industria semiconductorilor.

In plasmele foarte fierbinti particulele acumuleaza suficienta energie pentru a se angaja in reactii nucleare in timpul ciocnirilor.Astfel de reactii sunt sursa de caldura in miezul stelar.De aceea oamenii de stiinta incearca sa recreeze plasme artificiale in laborator pentru ca reactiile de fuziune sa produca energie pentru obtinerea de electri-citate.

Sonda DEEP SPACE 1,lansata de SUA in 1998 a fost prima(si deocamdata singura) nava echipata cu un reactor plasmatic.Dezvoltarea acestor tehnologii va impulsiona cercetarea spatiala.

- plasma in Univers

Desi pe Pamant plasma se gaseste in cantitati neglijabile ,ea constituie 95% din materia Universului.Este constituentul stelelor si a norilor interstelari ionizati.

Ramura astronomiei care se ocupa cu studiul stelelor si a materiei interstelare impreuna cu procesele care au loc in ele se numeste astrofizica.

Clasificarea stelelor se face in functie de spectrul lor.Astfel,exista urmatoarele clase:O-B-A-F-G-K-M.Fiecare clasa are 10 subclase desemnate prin cifre 1-10

clasificare spectrala

-tipul O-au o temperatura de 25.000 K

-stele albastre

-spectrul fotosferei este caracterizat de prezenta liniilor heliului,hidrogenului,

oxigenului si azotului

-sunt foarte fierbinti si stralucitoare,emitand mari cantitati de radiatii UV.

-tipul B-temperatura intre 11.000-25.000 K

-liniile heliului din spectru ating un maxim de intensitate si apoi palesc

-intensitatea liniilor de hidrogen creste regulat

-reprezentat tipic de steaua Epsilon Eridani

-tipul A-temperatura intre 7.500-11.000 K

-stele albe,numite si stele de hidrogen

-spectrul este dominat de liniile de absorbtie ale hidrogenului

-Sirius din constelatia Cainelui este o stea tip A

-tipul F-temperatura intre 6.000-7.500 K

-stele galbene caracterizate de prezenta calciului si de linii specifice ale

hidrogenului

-Delta Aquilae apartine acestei categorii

-tipul G-temperatura intre 5.000-6.000 K

-stele galbene cu liniile hidrogenului mai putin pronuntate dar cu o banda

larga pentru fier,calciu si alte metale.

-Soarele este o stea de tip G

-stelele de tip G se mai numesc si solare

-tipul K-temperatura intre 3.500-5.000 K

-stele portocalii cu mult calciu si metale mai grele

-emit mai intens in IR decat in UV

-acest grup are ca reprezentant tipic steaua Arcturus

-tipul M-temperatura de 3.500 K

-spectrul e dominat de emisia moleculelor de oxizi metalici,in special

oxizi de titan.