Mi szórakoztatóbb, mint ami rosszul viselkedik? Ami a napenergia-dinamikát illeti, sokat tudunk, de sok dolgot még nem értünk. Például, amikor egy részecskével kitöltött napsugárzás kihúzódik a Napból, a mágneses mező vonalai meglehetősen váratlan dolgokra képesek - például szétválni és gyorsan újracsatlakozni. A fluxusfagyasztó tétel szerint ezeknek a mágneses vonaloknak egyszerűen „el kell menniük zárási lépésben” a részecskékkel. Sértetlennek kell maradniuk, de nem. Ez nem csak egy egyszerű szabály, amelyet megtörnek ... ez egy fizikai törvény.
Mi magyarázza meg? A „Természet” május 23-i számában megjelent cikkben egy interdiszciplináris kutatócsoport, Johns Johns Hopkins matematikai fizikus vezetésével, valószínűleg magyarázatot talált. A csoport szerint a mögöttes tényező a turbulencia - „az ugyanolyan erőszakos rendellenesség, amely az atmoszférában fellépő utasszállító repülőgépet megrongálhatja” - vagy az, amelyet a testvére hagy, miután sütött babot evett. Egy jól szervezett és logikusan felépített számítógépes modellezési technika alkalmazásával a kutatók képesek voltak szimulálni, hogy mi történik, amikor a mágneses mező vonalai a napsugár fényében fellépő turbulenciával találkoznak. Felfegyverkezve ezzel az információval, akkor képesek voltak kijelenteni az esetüket.
"A fluxusfagyasztó tétel gyakran gyönyörűen magyarázza a dolgokat" - mondta Gregory Eyink, az Alkalmazott matematika tanszékének és statisztikájának professzora, aki a „Nature” tanulmány vezető szerzője volt. „De más esetekben sajnálatosan kudarcot vall. Meg akartuk találni, hogy miért fordul elő ez a kudarc. ”
Mi az a fluxusfagyasztó tétel? Talán már hallottál Hannes Alfvén-ről. Svéd villamosmérnök, plazmafizikus és az 1970-es Nobel-fizikai díj nyertese a magnetohidrodinamika (MHD) munkájáért. Ő az a felelős, aki magyarázza azt, amit Alfvén hullámként ismertünk - az ionok és a plazma mágneses mezőjének alacsony frekvenciájú utazó oszcillációja. Nos, mintegy 70 évvel ezelőtt felmerült a gondolat, hogy a mágneses erővonalak egy mozdonyfolyadék mentén vitorláznak, hasonlóan a patak mentén folyó szálrészletekhez. Lehetetlennek kell lennie számukra, hogy eltörjenek, majd újra csatlakozzanak. A napfizikusok azonban felfedezték, hogy ez nem igaz a helyzet, ha egy különösen heves napsugárzáson belüli tevékenységről van szó. Megfigyeléseikben meghatározták, hogy ezekben a fáklyákban a mágneses mező vonalai megszakadhatnak a törés pontjáig, majd meglepően gyors idő alatt - akár 15 perc alatt - ismét kapcsolatba léphetnek. Amikor ez megtörténik, bőséges energiamennyiséget bocsát ki, amely viszont hajtja a fényt.
"De a modern plazmafizika fluxusfagyasztásának elve azt vonja maga után, hogy a napsugárkoronában ez a folyamat millió évig tarthat!" Eyink animáltan állítja. "Az asztrofizika nagy problémája az, hogy senki sem tudja megmagyarázni, hogy egyes esetekben miért működik a fluxusfagyasztás, másokban nem."
Természetesen mindig is spekuláltak azzal, hogy a rejtély lehet a rejtélyes viselkedés gyökere. Ideje a kivizsgálásra? Fogadsz. Eyink ezután egyesítette erőit - és elméit - az asztrofizika, gépészmérnöki, adatkezelési és számítástechnikai szakértőkkel, Johns Hopkinson és más intézményekben. "Szükség esetén ez erősen együttműködési erőfeszítés volt" - mondta Eyink. „Mindenki hozzájárult a szakértelemhez. Senki sem tudta volna ezt megvalósítani. ”
A következő lépés egy számítógépes szimuláció létrehozása volt - egy olyan szimuláció, amely megismételheti a napsugárzás plazmaállapotát és az összes olyan árnyalatokat, amelyeken a töltött részecskék különböző körülmények között átmennek. „Nagyon meglepő volt a válaszunk” - jelentette ki Eyink. „A mágneses fluxusfagyasztás már nem igaz, amikor a plazma turbulens. A legtöbb fizikus úgy vélte, hogy a fluxusfagyasztás még nagyobb szerepet fog játszani, mivel a plazma erősebb vezetőképessé és turbulensebbé válik, de valójában teljesen lebomlik. Még nagyobb meglepetésként azt tapasztaltuk, hogy a mágneses mező vonalainak mozgása teljesen véletlenszerűvé válik. Nem a kaotikusnak értem, hanem olyan kiszámíthatatlanul, mint a kvantummechanika. Ahelyett, hogy rendezett, determinisztikus módon áramlna, a mágneses mező vonalai inkább úgy mozognak, mint egy füstgörgő.
Természetesen más napelemes szakemberek úgy vélik, hogy lehetnek alternatív válaszok erre a szabálysértő tevékenységre is a napsugárzó fáklyákban, de amint Eyink mondja: "Úgy gondolom, hogy meglehetősen lenyűgöző esetet tettünk, miszerint önmagában a turbulencia okozhatja a vonal törését."
A legizgalmasabb az, hogy a csapattagok ilyen erősen változatos tudományágakból származnak. Csoportos erőfeszítés volt az, amely elősegítette Eyinknek, hogy kidolgozza ezt az új elméletet a napsugárzó fény rejtvényeiről. "Úttörő újabb adatbázis-módszereket használtunk, mint például a Sloan Digital Sky Survey alkalmazásában, a nagy teljesítményű számítási technikákkal és az eredeti matematikai fejlesztésekkel kombinálva" - mondta. "A munka a fizika, a matematika és a számítógépes tudomány tökéletes házasságát igényelte, hogy alapvetően új megközelítést dolgozzon ki a nagyon nagy adatkészletekkel végzett kutatások elvégzésére."
Összefoglalva, Eyink megjegyezte, hogy az ilyen típusú kutatások jobban megérthetik a napsugárzások és a koronális tömegek kidobását. Mint tudjuk, az ilyen típusú veszélyes „űrjárási időjárás” ártalmas lehet az űrhajósok számára, megszakíthatja a kommunikációs műholdakat, és felelõs lehet még a földi elektromos hálózatok leállításáért is. És tudod, mit jelent ez ... nincs műholdas TV és nincs hatalom, hogy megnézze. De ez O.K.
„Nem maradok későn. Nem érdekel menni. Nyolc otthon vagyok ... Csak én és a rádióm. Csak nem rosszul viselkedik. .. Savin „szeretlek téged”.
Eredeti történet forrása: Johns Hopkins University sajtóközlemény.
