يحاكي الصوت الجاذبية في تجربة تحاكي الحمل الحراري في النجوم والكواكب

تم استخدام الموجات الصوتية في المختبر لتقليد الدور الذي تلعبه الجاذبية في قيادة الحمل الحراري في الأجسام الدوارة الضخمة مثل النجوم والكواكب. تم إنشاء التجربة الجديدة بواسطة سيث بوترمان وزملاؤهم في جامعة كاليفورنيا لوس أنجلوس وسمحت للباحثين بإنشاء أنماط دوران مدفوعة بالجاذبية.

يلعب الحمل الحراري داخل الكواكب والنجوم الدوارة دورًا مهمًا في الديناميكيات الداخلية لهذه الأجسام الضخمة. هنا على الأرض ، على سبيل المثال ، يُعتقد أن الحمل الحراري في اللب الخارجي يخلق المجال المغناطيسي لكوكبنا وأن الحمل الحراري في الغلاف الجوي يقود أنماط الطقس. في الشمس ، يُعتقد أن الحمل الحراري هو المسؤول عن التوهجات الشمسية.

يصعب محاكاة بعض جوانب الحمل الحراري النجمي والكواكب باستخدام أجهزة الكمبيوتر. بدلاً من ذلك ، حاول الباحثون إنشاء نسخ صغيرة من هذا الحمل الحراري في المختبر. ومع ذلك ، فقد ثبت أنه من الصعب إنشاء قوة شعاعية ذات القوة المناسبة لتلعب دور الجاذبية. في الواقع ، ذهب بعض الباحثين إلى حد القيام بتجربتهم على محطة الفضاء الدولية لمحاولة تكوين قوة مفيدة.

تسخين الميكروويف

بالعودة إلى الأرض ، تستخدم التجربة الجديدة التي قام بها بوترمان وزملاؤه لمبة كروية دوارة مملوءة بغاز كبريت ضعيف التأين. يتم تسخين الغاز باستخدام الموجات الدقيقة وهذا يتسبب في أن يكون الغاز الموجود في مركز المصباح أكثر دفئًا من الغاز الأكثر برودة والأكثر كثافة على حافة المصباح.

ثم يعدل الفريق الموجات الدقيقة لإنشاء موجات صوتية داخل المصباح. عندما تمر الموجات الصوتية عبر الغاز ، يخلق تدرج الكثافة قوة شعاعية تميل إلى سحب الغاز البارد على حافة المصباح باتجاه المركز - تمامًا كما تسحب الجاذبية السائل نحو مركز الكوكب.

تبهر خلايا الحمل الحراري بحجم تكساس بوضوح الشمس

أثناء دوران المصباح ، يتم استبدال الغاز البارد المتحرك إلى الداخل بغاز أكثر دفئًا يتحرك نحو حافة المصباح. ينتج عن هذا تكوين نمط من خلايا الحمل الحراري المحيطة بمحور دوران المصباح. من خلال ضبط إعداداتهم بعناية ، يمكن لفريق بوترمان إنشاء أنماط حمل مميزة ، تتميز بخلايا السائل المنتشر التي تحاكي بشدة الأنماط التي يُعتقد أنها موجودة داخل النجوم والكواكب.

من خلال تكييف هذه التقنية بشكل أكبر ، يأمل الفريق في أن تتمكن الدراسات المستقبلية من محاكاة الحمل الحراري المدفوع بالجاذبية بدقة أكبر بكثير من الإعدادات الحالية - مما يساعدهم على فهم الدور الحيوي الذي يلعبه الحمل الحراري في الأنظمة ذات الدوران واسع النطاق بشكل أفضل.

تم وصف البحث في استعراض للحروف البدنية.

• محتوى مدعوم من تحسين محركات البحث وتوزيع العلاقات العامة. تضخيم اليوم.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. الوصول هنا.
• المصدر https://physicsworld.com/a/sound-mimics-gravity-in-experiment-that-simulates-convection-in-stars-and-planets/