Upozornění: Následující materiál je uložen na internetu pro archivační účely.

(Soubory v červené historii) Rejstřík 4.Elektrony 4H. Thomson, 1896 4a. Elektrická kapalina 5. Polní čáry 5H. Faraday 1846 5a-1. Elektromagnetická indukce–1 5a-2. EM indukce–2 6. EM vlny 7. Plazma 7a. zářivka 7H. Langmuir, 1927 8.Kladné ionty 8H. Arrhenius, 1884

Plazma se někdy nazývá „čtvrtým stavem hmoty“, mimo známé tři – pevné, kapalné a plynné. Je to plyn, ve kterém se atomy rozpadly na volně se pohybující záporné elektrony a kladné ionty, tedy atomy, které ztratily elektrony a zůstal jim kladný elektrický náboj. V nižších vrstvách atmosféry, kde žijeme, každý atom, který ztratí elektron (například zásahem rychlé částice kosmického záření), jej brzy získá zpět nebo jemu podobný. Při vysokých teplotách, jaké panují na Slunci, je situace zcela odlišná. Čím je plyn teplejší, tím rychleji se jeho atomy a molekuly pohybují a při velmi vysokých teplotách jsou srážky mezi těmito rychle se pohybujícími atomy natolik prudké, že vytrhávají elektrony. V atmosféře Slunce je velká část atomů v každém okamžiku „ionizována“ takovými srážkami a plyn se chová jako plazma. Na rozdíl od chladných plynů (např. vzduchu při pokojové teplotě) vede plazma elektřinu a je silně ovlivňováno magnetickými poli. Zářivka, hojně používaná v domácnosti i na pracovišti, obsahuje řídký inertní plyn se zlomkem procenta rtuťových par, který při zahřátí a rozrušení elektřinou vytváří plazmu, a to z elektrického vedení, k němuž je zářivka připojena. Jeden konec elektrického vedení je elektricky kladný, druhý záporný (viz obrázek níže), což způsobuje, že ionty (+) jsou urychlovány směrem ke konci (-) a elektrony (-) ke konci (+). Urychlené částice získávají energii, srážejí se s atomy, vyrážejí další elektrony a tím udržují plazmu, i když se některé jiné částice znovu slučují. Srážky také způsobují, že atomy rtuti vyzařují světlo, a ve skutečnosti je tento zdroj světla účinnější než běžné žárovky. Na podobném principu fungují neonové nápisy a pouliční osvětlení a některá plazmová zařízení se používají (nebo používala) v elektronice.

Jak bylo uvedeno, Slunce se skládá z plazmatu. Dalším důležitým plazmatem v přírodě je ionosféra, která začíná asi 70-80 km nad zemí. Zde jsou elektrony odtrhávány od atomů slunečním světlem krátkých vlnových délek, od ultrafialového až po rentgenové záření: nerekombinují se příliš snadno, protože atmosféra se ve velkých výškách stává stále řidší a srážky nejsou časté. V nejnižší části ionosféry, ve „vrstvě D“ ve výšce 70-90 km, je srážek stále dost na to, aby po západu Slunce zanikly. Poté zbývající ionty a elektrony rekombinují, zatímco za nepřítomnosti slunečního záření již nové nevznikají. Tato vrstva se však při východu Slunce znovu vytvoří. Ve výšce nad 200 km jsou srážky tak řídké, že ionosféra přetrvává ve dne i v noci.

Vrcholová ionosféra sahá mnoho tisíc km do vesmíru a splývá s magnetosférou, jejíž plazma je obecně řidší, ale také mnohem teplejší. Ionty a elektrony magnetosférického plazmatu pocházejí zčásti z ionosféry níže, zčásti ze slunečního větru (následující odstavec) a mnoho podrobností o jejich vstupu a ohřevu je stále nejasných.

Nakonec existuje meziplanetární plazma – sluneční vítr. Vnější vrstva Slunce, koróna, je tak horká, že nejenže jsou všechny její atomy ionizovány, ale ty, které začínaly s mnoha elektrony, jich mají několik (někdy všechny) odtrženo, včetně hlouběji uložených elektronů, které jsou silněji vázány. V koróně bylo například zjištěno charakteristické světlo železa, které ztratilo 13 elektronů.

Tato extrémní teplota také zabraňuje tomu, aby plazma koróny byla držena v zajetí gravitace Slunce, a místo toho proudí všemi směry a zaplňuje sluneční soustavu daleko za nejvzdálenějšími známými planetami. Prostřednictvím slunečního větru Slunce formuje vzdálené magnetické pole Země a rychlé proudění větru (~400 km/s) dodává energii, která nakonec pohání polární záři, radiační pásy a jevy magnetických bouří.

Další čtení:

Fyzika plazmatu je obtížný, matematický obor, jehož studium vyžaduje důkladné znalosti elektromagnetické teorie. Některé vysokoškolské texty o elektřině a magnetismu se zabývají aspekty fyziky plazmatu, např. kapitola 10 knihy „Klasická elektrodynamika“ od J. D. Jacksona. Otázky uživatelů:
*** Elektrická a magnetická energie
*** Jak se zadržuje plazma?
*** Lze fyzikou plazmatu vysvětlit kulový blesk?
*** Je oheň plazma?
*** Může vesmírné plazma pomoci při pohonu kosmických lodí?