Plasma as die vierde vorm van materie
IN wetenskap-klasse word slegs drie toestande van materie gewoonlik beskryf: 1) vaste stowwe, wat ’n definitiewe grootte en vorm het; 2) vloeistowwe, wat ’n definitiewe volume en geen definitiewe vorm het nie; en 3) gasse, wat geen definitiewe grootte of vorm het nie. Ys is ’n vaste stof. Dit verander in water, ’n vloeistof, wat wanneer dit verder verhit word, in stoom verander, wat ’n gas is.
Maar wat gebeur wanneer ’n gas verhit word tot temperature wat warmer is as dié wat op die son bestaan? Wanneer ’n gas tot meer as 10 000° verhit word, bots sy molekules so hewig teen mekaar dat hulle in individuele atome opgebreek word. Die negatief gelaaide elektrone word heeltemal van die atome afgestamp. Dit is by hierdie punt dat die plasma-toestand bereik word.
Benewens die feit dat ’n plasma baie, baie warm is, word dit ook van ’n gas onderskei deurdat ’n plasma se bewegings deur elektriese en magnetiese velde beïnvloed word. Metdat die elektrone in ’n plasma van die atome afgemoker word en positief gelaaide ione ontstaan, kan hulle elektriese velde skep wat oor lang afstande strek. Voorts vorm die interaksie tussen die ione en die elektrone ’n elektriese stroom; dié is op sy beurt ’n bron vir ’n magnetiese veld.
Die feit dat ’n plasma elektriese en magnetiese velde kan genereer en boonop deur hulle beïnvloed kan word, lei tot verskeie nuwe verskynsels waarvoor daar geen gelyke in die ander drie toestande van energie is nie.
Die aarde is uit al die vier toestande van energie saamgestel. Ons is vertroud met soliede gesteentes en vloeibare oseane. Die lug wat ons atmosfeer vorm, is in ’n gasagtige toestand. Bokant die atmosfeer bestaan massa egter in die plasma-toestand. Die plasma wat deur die aarde se magneetveld beheers word, maak die magnetosfeer uit. Deur die dinamika van die plasma in die magnetosfeer te bestudeer, begin ons die verskynsel begryp wat vir die sogenaamde auroras (poolligte) verantwoordelik is.