رمز و راز از داغتر از آن باید بادهای خورشیدی باشد که سرانجام فاش شد

فنی

URL کوتاه دریافت کنید

زمین دائماً توسط بادهایی که از مرکز منظومه شمسی ما بیرون می آیند بمباران می شود ، اما مشکلی که دانشمندان را گیج کرده است ، این است که چرا بادهای خورشیدی که به سیاره ما می رسند ، مطابق قوانین فیزیک ، داغ تر از آنچه هستند باید باشند.

به نظر می رسد تحقیقات جدید این سؤال را حل کرده اند که چرا ذرات تشکیل دهنده پلاسمای هلیوسفر خورشید – به عبارت دیگر بادهای خورشیدی – با رسیدن آنها به سیاره ما ، مدت طولانی طول می کشد.

هنگامی که خورشید پلاسما را بیرون می کشد ، قوانین فیزیک خواستار آن هستند که باد با خنک شدن در فضا خنک شود. با این حال ، این به درجه پیش بینی شده اتفاق نمی افتد.

طبق یک مطالعه همکار بررسی شده ، “دمای الکترون برد خورشیدید “، که در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (PNAS) منتشر شده است ، فیزیکدانان دانشگاه ویسکانسین مادیسون توضیحی درباره این اختلاف در دمای باد خورشیدی ارائه می دهند.

فیزیکدان استاس بولدیرف از دانشگاه ویسکانسین – مدیسون و همکارانش ، اساتید فیزیک UW- مادیسون ، کاري فارست و یان اگدال در زمینه مرتبط با فیزیک پلاسما به دنبال جواب بودند.

Stas Boldyrev می گوید: “مردم از زمان کشف آن در سال 1959 در حال مطالعه باد خورشیدی بوده اند ، اما بسیاری از خصوصیات مهم این پلاسما وجود دارد که هنوز به خوبی درک نشده اند.”

این دانشمند می افزاید: در حالی که در ابتدا محققان تصور می کردند که باد خورشید باید به سرعت در حال خنک شدن باشد زیرا آن را از خورشید دور می کند ، اندازه گیری های ماهواره ای برعکس است ، زیرا درجه حرارت آن گاه “10 برابر بیشتر از حد انتظار” بود.

این تیم در تحقیقات خود از تجهیزات آزمایشگاهی برای مطالعه پلاسما در حال حرکت استفاده کردند تا به این نتیجه رسیدند که این راه حل در الکترونهایی قرار دارد که نمی توانند از گرفتن خورشید فرار کنند.

پلاسمای خورشیدی

پلاسما خورشیدی ترکیبی از الکترونهای با بار منفی و یونهای با بار مثبت است و به همین ترتیب تحت تأثیر میدان های مغناطیسی قرار می گیرد که به فضا گسترش می یابد.

ESA و NASA / SOHO

بیرون ریز شدن جرم تاجی که در 13 مه 2013 پس از شعله ور شدن خورشید اتفاق افتاد.

داغ شدن تاج خورشید ، پلاسما گرم به عنوان باد خورشیدی در فضا جریان می یابد.

الکترونهای موجود در پلاسما ذرات سبک تر از یون ها هستند و سرعت آنها حدود 40 برابر سریعتر تولید می شود.

با توجه به اینکه الکترونهای با بار منفی بیشتر درک خود را از دست می دهند ، خورشید بار مثبت را می گیرد ، به نوبه خود فرار از الکترون ها را از مشکل خارج می کند و گاهی اوقات آنها را مجاور می کند.

وی گفت: “این الکترون های برگشتی به گونه ای منعکس می شوند که از خورشید دور می شوند ، اما دوباره به دلیل نیروی الکتریکی جذاب خورشید نمی توانند فرار کنند … بنابراین ، سرنوشت آنها گزاف گویی به عقب و جلو ، ایجاد جمعیت زیادی به اصطلاح به دام افتاده است. الکترون ها ” بولدیرو می گوید.

“ماشینهای آینه ای”

هنگامی که برای اولین بار باد خورشیدی کشف شد ، دانشمندان در مورد چگونگی محدود کردن پلاسم ، در حال توسعه “ماشینهای آینه ای” تعجب کرده اند.

این خطوط میدان مغناطیسی پر شده از پلاسما به صورت لوله بود که ذرات باردار آن در پلاسما برای رسیدن به تنگنا در امتداد خطوط حرکت می کردند. خطوط میدان مغناطیسی پیچ خورده اند ، که خرچنگ مانند آینه عمل می کند و ذرات را به دستگاه باز می گرداند.

“اما بعضی از ذرات می توانند فرار کنند و وقتی این کار را انجام دادند ، در امتداد خطوط میدان مغناطیسی در خارج از بطری جریان می یابند. از آنجا که فیزیکدانان می خواهند این پلاسما را بسیار داغ نگه دارند ، می خواهند بدانند که چگونه دمای الکترونهایی که از بطری فرار می کنند کاهش می یابد. در خارج از این باز است. بسیار شبیه به آنچه در باد خورشیدی اتفاق می افتد که از خورشید دور می شود. “

این تیم همان تئوری ماشینهای آینه را در مورد باد خورشیدی به کار گرفتند و تفاوت های موجود در ذرات به دام افتاده و فراری را مطالعه کردند.

مشاهدات نشان می دهد که الکترونهای بسیار داغ که از بطری فرار می کنند ، انرژی گرمای خود را به آرامی در الکترون های به دام افتاده توزیع می کنند.

“در باد خورشیدی ، الکترون های داغ از خورشید به مسافت های بسیار زیاد جریان می یابند ، انرژی خود را بسیار آهسته از دست می دهند و آن را به جمعیت به دام افتاده توزیع می کنند. معلوم می شود که نتایج ما بسیار خوب با اندازه گیری مشخصات دمای باد خورشیدی موافق است. و آنها ممکن است توضیح دهند که چرا دمای الکترون با کندی کاهش می یابد. “

یافته های این تیم روش هایی برای مطالعه بیشتر پدیده های خورشیدی در آزمایشگاه های تحقیقاتی و کسب اطلاعات بیشتر در مورد خصوصیات باد خورشیدی در سایر سیستم های ستاره ای نشان می دهد.


پاسخی بگذارید