Plasma mullid aitavad kaasa massiivsetele magnetväljunditele kosmoses

Tajemnicza paczka z Chin ???? 1000 akcesorii dla lalki Barbie ???? Świeżaki???? Openbox Gang Świeżaków Barbie (Juuli 2019).

Anonim

Printsetoni Plasma Füüsika Laboratooriumi (DOE) Prindseini Plasma Füüsika Laboratooriumi (PPPL) teadlased on avastanud peamised tingimused, mis põhjustavad kiiret magnetilist taasühendamist - protsessi, mis käivitab päikesepimesid, auroreid ja geomagnetilisi torme, mis võivad häirida signaaliülekandeid ja muid elektrilisi tegevusi, sh mobiiltelefoni teenus. Protsess toimub siis, kui magnetvälja jooned plasmas, kuumad laetud olekus olevad ained, mis koosnevad vabadest elektronidest ja aatomtuumidest, purustatakse ja vägivaldselt taasühendatakse, vabastades suurel hulgal energiat. See juhtub õhukestes plaatides, mis on praegused lehed, milles elektrivool on tugevasti kontsentreeritud.

Arvuti simulatsioonide integreerimisega lisanduvad leiud varasema kiire taasühendamise teoorias, mille on välja töötanud füüsikud PPPL-i ja Princetoni Ülikoolis. Uued tulemused sisaldavad ennustusmudelit, mis annab asjaomase füüsika täielikuma kirjelduse.

Uuesti ühendamise mõju võib tunda kogu universumis. Protsess võib põhjustada tohutut gammakiirguse purunemist, mis arvatakse olevat seotud supernoova plahvatustega ning ultra-tihedate neutronite tähtede ja mustade aukude moodustamisega. "Meie Linnutee galaktikas gamma-ray-lõhked, kui nad suunavad Maad, võiksid põhjustada massihävitusjuhtumi, " ütles PPPL-i füüsik Yi-Min Huang, juhtiv kirjanik, kes teatas avastustest Astrophysical Journalis. "On selge, et on oluline teada, millal, kuidas ja miks toimub magnetühendus."

Teadlased on täheldanud, et taasühendamine toimub ootamatult pärast pika aja möödunud käitumist magnetväljaga olemasolevate lehtede sees. Mis omakorda põhjustab magnetväljade eraldamise ja taasühendamise ning miks taasühendamine toimub kiiremini kui teooria ütleb, et peaks?

Arvuti simulatsioonide ja teoreetilise analüüsi abil näitasid füüsikud, et nähtus, mida nimetatakse "plasmuse ebastabiilsuseks", tekitab plasmas mullid, mis võivad viia teatud tingimuste taasühendamiseni:

  • Plasma peab olema kõrge Lundquist'i arv, mis iseloomustab seda, kui hästi see elektrit juhatab.
  • Plasma magnetvälja juhuslikud kõikumised pakuvad "seemneid", millest kasvab plasma ebastabiilsus.

Kokkuvõttes võimaldavad need tingimused plasmoidset ebastabiilsust praegustel lehtedel taasühendada. "Meie uuring näitab, et praeguse lehe katkestamine plasmade ebastabiilsuse tõttu võib põhjustada päästiku, " ütles Huang.

Päästik purustab kahemõõtmelist elektrivoolu plaati mullidesse või plasmoididesse ja palju väiksemaid lehte. Lehtede kasvav arv annab magnetlintidele suurema võimaluse puruneda ja ühineda. Uuesti ühendamine toimub ka rohkem kui ühes kohas, põhjustades kogu süsteemi koguhulga tõusu.

Praeguste lehtede väiksem suurus kiirendab uuestiühendamist. Elektromagnetilised jõud kipuvad laskma plasmas lehtede vahel, tekitades liikumist, mis kiirendab lehtede purunemist väiksemateks. Kiirendav plasma toob magnetliinid kokku kiiremini ja viib kiirema ühendamise määra.

Huang ja teised füüsikud tahaksid katsetada oma uut mudelit, kasutades eksperimentaalseid masinaid, millel on täiendav võime. Kuigi sellist masinat pole praegu olemas, loodavad teadlased uut üksust, mis saabub veebis.

menu
menu