Giriş
Kısacık nöbetler sırasında, güneş ara sıra uzaya muazzam miktarda enerji fırlatır. Güneş patlamaları adı verilen bu patlamalar sadece birkaç dakika sürer ve Dünya'da feci elektrik kesintilerini ve göz kamaştırıcı auroraları tetikleyebilir. Ancak bu parlamaların nasıl çalıştığına dair önde gelen matematiksel teorilerimiz, gözlemlediğimiz şeyin gücünü ve hızını tahmin etmekte başarısız oluyor.
Bu patlamaların kalbinde, manyetik enerjiyi güçlü ışık ve parçacık patlamalarına dönüştüren bir mekanizma vardır. Bu dönüşüm, çarpışan manyetik alanların kırıldığı ve anında yeniden hizalandığı, malzemeyi kozmosa fırlattığı, manyetik yeniden bağlanma adı verilen bir süreçle katalize edilir. Güneş patlamalarına güç sağlamanın yanı sıra, yeniden bağlantı hızlı, yüksek enerjili parçacıklar patlayan yıldızlar tarafından fırlatılan, parıltı kara deliklerden ziyafet çeken jetler, Ve sabit rüzgar güneş tarafından üflenir.
Fenomenin her yerde bulunmasına rağmen, bilim adamları onun nasıl bu kadar verimli çalıştığını anlamakta zorlandılar. A son teori Manyetik yeniden bağlanmanın gizemlerini çözmek söz konusu olduğunda, küçük fiziğin büyük bir rol oynadığını öne sürüyor. Özellikle, bazı yeniden bağlanma olaylarının neden bu kadar hızlı olduğunu ve en güçlülerinin neden karakteristik bir hızda gerçekleştiğini açıklıyor. Yeniden bağlanmanın mikrofiziksel ayrıntılarını anlamak, araştırmacıların bu enerjik patlamaların daha iyi modellerini oluşturmasına ve kozmik öfke nöbetlerini anlamlandırmasına yardımcı olabilir.
"Şimdiye kadar, bu görebildiğim en iyi teori," dedi Hantao Ji, Princeton Üniversitesi'nde çalışmaya dahil olmayan bir plazma fizikçisi. "Bu büyük bir başarı."
Sıvılarla Oynamak
Evrende neredeyse bilinen tüm maddeler şu şekilde bulunur: plazma, cehennemi sıcaklıkların atomları yüklü parçacıklara ayırdığı ateşli bir gaz çorbası. Bu parçacıklar etrafta hızla döndükçe, parçacıkların hareketlerini yönlendiren manyetik alanlar oluştururlar. Bu kaotik etkileşim, tıpkı lastik bantlar gibi, esnedikçe ve büküldükçe daha fazla enerji depolayan karışık bir manyetik alan çizgileri örüyor.
1950'lerde bilim adamları, manyetik yeniden bağlanma olarak adlandırılan bir süreç olan plazmaların birikmiş enerjilerini nasıl dışarı attığına dair bir açıklama önerdiler. Zıt yönlere işaret eden manyetik alan çizgileri çarpıştığında, çift taraflı bir sapan gibi parçacıkları fırlatarak kopabilir ve çapraz bağlanabilirler.
Ancak bu fikir, eksiksiz bir matematiksel modelden çok soyut bir tabloya daha yakındı. Bilim adamları, sürecin nasıl çalıştığının ayrıntılarını anlamak istediler - kopmayı etkileyen olaylar, bu kadar çok enerjinin serbest bırakılmasının nedeni. Ancak sıcak gaz, yüklü parçacıklar ve manyetik alanların dağınık etkileşimini matematiksel olarak ehlileştirmek zordur.
İlk nicel teori1957'de astrofizikçiler Peter Sweet ve Eugene Parker tarafından açıklanan, plazmaları manyetize sıvılar olarak ele alır. Zıt yüklü parçacıkların çarpışmalarının manyetik alan çizgilerini çizdiğini ve kontrolden çıkmış bir yeniden bağlanma olayları zincirini başlattığını öne sürüyor. Teorileri de bu sürecin belirli bir oranda gerçekleştiğini öngörüyor. Nispeten zayıf, laboratuarda dövülmüş plazmalarda gözlemlenen yeniden bağlanma oranları, tıpkı güneş atmosferinin alt katmanlarındaki daha küçük jetlerin oranları gibi, tahminleriyle örtüşüyor.
Ancak güneş patlamaları, enerjiyi Sweet ve Parker'ın teorisinin açıklayabileceğinden çok daha hızlı serbest bırakır. Hesaplamalarına göre, bu işaret fişekleri dakikalar yerine aylar içinde ortaya çıkmalı.
Daha yakın zamanlarda, NASA'nın gözlemleri manyetosferik uydular Dünya'nın kendi manyetik alanında, eve daha da yakın olan bu daha hızlı yeniden bağlanmayı tanımladı. Bu gözlemler, onlarca yıllık bilgisayar simülasyonlarından elde edilen kanıtlarla birlikte, bu "hızlı" yeniden bağlanma oranını doğruluyor: Daha enerjik plazmalarda, yeniden bağlanma, manyetik alanların yayıldığı hızın kabaca %10'u kadar bir hızda gerçekleşir - Sweet ve Parker'ın teorisinin öngördüğünden çok daha hızlı. .
%10'luk yeniden bağlanma oranı o kadar evrensel olarak gözlemleniyor ki, birçok bilim insanı bunu "Tanrı'nın verdiği bir sayı" olarak görüyor. Alisa Galişnikova, Princeton'da bir araştırmacı. Ancak ilahi olanı çağırmak, yeniden bağlanmayı neyin bu kadar hızlı yaptığını açıklamak için çok az şey yapar.
Tanrı'nın Numarası
1990'larda fizikçiler, plazmaları çok basite indirgeyen sıvılar olarak ele almaktan vazgeçtiler. Yakınlaştırıldığında, mıknatıslanmış bir çorba gerçekten de ayrı ayrı parçacıklardan oluşur. Ve bu parçacıkların birbirleriyle nasıl etkileşime girdiği çok önemli bir fark yaratıyor.
"Mikro ölçeklere ulaştığınızda, sıvı tanımı bozulmaya başlar" dedi Amitava Bhattacharjee, Princeton'da bir plazma fizikçisi. "[Mikrofiziksel] resmin içinde akıcı resmin asla yakalayamayacağı şeyler var."
Son yirmi yıldır fizikçiler, Hall etkisi olarak bilinen elektromanyetik bir fenomenin hızlı yeniden bağlanmanın sırrını elinde tutabileceğinden şüpheleniyorlar: Negatif yüklü elektronlar ve pozitif yüklü iyonlar farklı kütlelere sahiptir, bu nedenle manyetik alan çizgileri boyunca farklı hızlarda hareket ederler. Bu hız farkı, ayrılan yükler arasında bir voltaj üretir.
2001 yılında Bhattacharjee ve meslektaşları gösterdi yalnızca Hall etkisini içeren modellerin uygun şekilde hızlı yeniden bağlanma oranları verdiğini. Ancak bu voltajın sihirli %10'u nasıl ürettiği tam olarak bir sır olarak kaldı. “Bize 'nasıl' ve 'neden'i göstermedi” dedi Yi-Hsin Liu, Dartmouth Koleji'nde bir plazma fizikçisi.
Giriş
Şimdi, yakın zamanda yayınlanan iki teorik makalede, Liu ve meslektaşları ayrıntıları doldurmaya çalıştı.
The ilk kağıt, yayınlanan İletişim Fiziği, voltajın, elektronları çarpışan iki manyetik bölgenin merkezinden uzağa çeken bir manyetik alanı nasıl indüklediğini açıklar. Bu sapma, yeni alan çizgilerini emen ve onları merkezde sıkıştıran bir vakum oluşturarak manyetik sapanın daha hızlı oluşmasını sağlar.
"O resim gözden kaçtı... [ama] yüzümüze bakıyordu" dedi jim drake, Maryland Üniversitesi'nde bir plazma fizikçisi. "Bu şimdiye kadar gördüğüm ilk ikna edici argüman."
içinde ikinci bildiri, yayınlanan Physical Review Letters, Liu ve lisans araştırma asistanı Matthew Goodbred, aynı vakum etkisinin farklı bileşenler içeren aşırı plazmalarda nasıl ortaya çıktığını anlatıyor. Örneğin, kara deliklerin çevresinde, plazmaların elektronlardan ve eşit derecede büyük pozitronlardan oluştuğu düşünülür, bu nedenle Hall etkisi artık geçerli değildir. Yine de, "sihirli bir şekilde, yeniden bağlanma benzer şekilde çalışıyor" dedi Liu. Araştırmacılar, bu daha güçlü manyetik alanlarda, enerjinin çoğunun parçacıkları ısıtmak yerine hızlandırmak için harcandığını öne sürüyorlar - yine ilahi % 10 oranını veren bir basınç azalması yaratıyor.
"Teorik olarak önemli bir kilometre taşı" dedi Lorenzo SironiColumbia Üniversitesi'nde yüksek enerjili plazma jetlerinin bilgisayar simülasyonları üzerinde çalışan teorik bir astrofizikçi. "Bu bize güven veriyor... simülasyonlarımızda gördüğümüz şeyin çılgınca olmadığı konusunda."
Parçacık Toplama
Bilim adamları, büyük ölçekli plazma simülasyonlarında her bir parçacığı modelleyemezler. Bunu yapmak, milyarlarca terabayt veri üretecek ve en gelişmiş süper bilgisayarları kullanarak bile tamamlanması yüzlerce yıl alacaktı. Ancak araştırmacılar son zamanlarda böylesine hantal bir sistemi daha küçük, daha yönetilebilir bir parçacık kümesi olarak nasıl ele alacaklarını anladılar.
Tek tek parçacıkları dikkate almanın önemini araştırmak için Galishnikova ve meslektaşları, biriken bir kara deliğin iki simülasyonunu karşılaştırdılar; biri plazmayı homojen bir sıvı olarak ele alıyor, diğeri karışıma kabaca bir milyar parçacık fırlatıyordu. Sonuçları, Mart ayında yayınlanan Physical Review Letters, mikrofiziğin dahil edilmesinin bir kara deliğin parlamaları, parçacık ivmeleri ve parlaklıktaki değişimlerin belirgin şekilde farklı resimlerine yol açtığını gösteriyor.
Şimdi bilim adamları, Liu'nunki gibi teorik ilerlemelerin, doğayı daha doğru bir şekilde yansıtan manyetik yeniden bağlanma modellerine yol açacağını umuyorlar. Ancak teorisi, yeniden bağlanma oranı sorununu çözmeyi amaçlarken, neden bazı alan çizgilerinin çarpıştığını ve yeniden bağlanmayı tetikleyip diğerlerini tetiklemediğini açıklamıyor. Ayrıca dışarı akan enerjinin jetlere, ısıya ve kozmik ışınlara nasıl bölündüğünü veya bunların üç boyutta ve daha büyük ölçeklerde nasıl çalıştığını da açıklamaz. Yine de Liu'nun çalışması, doğru koşullar altında, manyetik yeniden bağlanmanın geçici ama şiddetli göksel patlamaları tetikleyecek kadar verimli olabileceğini gösteriyor.
Drake, "'neden' sorusuna cevap vermelisiniz - bu, bilimde ilerlemenin çok önemli bir parçası," dedi. Mekanizmayı anladığımıza dair kendimize güvenmemiz, neler olup bittiğini anlamaya çalışmak için bize çok daha iyi bir yetenek veriyor.”
- SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
- PlatoAiStream. Web3 Veri Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
- Adryenn Ashley ile Geleceği Basmak. Buradan Erişin.
- PREIPO® ile PRE-IPO Şirketlerinde Hisse Al ve Sat. Buradan Erişin.
- Kaynak: https://www.quantamagazine.org/the-tiny-physics-behind-immense-cosmic-eruptions-20230515/
- :vardır
- :dır-dir
- :olumsuzluk
- :Neresi
- ][P
- $UP
- 2001
- a
- kabiliyet
- ÖZET
- hızlanan
- Hesap
- tam olarak
- başarı
- ilave
- ileri
- gelişmeler
- tekrar
- Amaçları
- Türkiye
- Izin
- boyunca
- Ayrıca
- miktar
- an
- ve
- Başka
- cevap
- herhangi
- uygun olarak
- ARE
- tartışma
- etrafında
- AS
- Asistan
- At
- Atmosfer
- teşebbüs
- uzakta
- BE
- arkasında
- İYİ
- Daha iyi
- arasında
- Büyük
- Milyar
- milyarlarca
- Siyah
- Kara Delik
- kara delikler
- mola
- Kırma
- inşa etmek
- fakat
- by
- hesaplamalar
- denilen
- geldi
- CAN
- ele geçirmek
- felaket
- Merkez
- zincir
- karakteristik
- yüklü
- yükler
- koşullar
- yakın
- arkadaşları
- Kolej
- Çarpışmak
- KOLOMBİYA
- geliyor
- karşılaştırıldığında
- tamamlamak
- bilgisayar
- güven
- Onaylamak
- Düşünmek
- düşünen
- Kozmik ışınlar
- kozmos
- olabilir
- çılgın
- Oluşturma
- çok önemli
- veri
- yıl
- tanımlamak
- tarif edilen
- tanım
- ayrıntılar
- DID
- fark
- farklı
- boyutlar
- Saptırma
- do
- yok
- Değil
- yapıyor
- aşağı
- çekmek
- berabere
- sürücü
- her
- toprak
- Efekt
- verimli
- verimli biçimde
- elektronlar
- ortaya
- enerji
- yeterli
- eşit olarak
- Hatta
- olaylar
- hİÇ
- kanıt
- örnek
- var
- Açıklamak
- açıklar
- açıklama
- aşırı
- Yüz
- FAIL
- uzak
- HIZLI
- Daha hızlı
- alan
- Alanlar
- şekil
- Figürlü
- doldurmak
- Ad
- sıvı
- İçin
- Airdrop Formu
- ileri
- itibaren
- GAZ
- oluşturmak
- üretir
- almak
- verilmiş
- verir
- gidiş
- rehberlik
- vardı
- Salon
- olay
- Var
- Network XNUMX'in Kalbi
- yardım et
- onun
- ambar
- Delik
- Delikler
- Ana Sayfa
- umut
- SICAK
- Ne kadar
- Nasıl Yapılır
- HTML
- http
- HTTPS
- Yüzlerce
- i
- Fikir
- tespit
- muazzam
- önem
- in
- dahil
- birleşmeyle
- bireysel
- etkilemek
- anında
- etkileşim
- etkileşim
- içine
- araştırmak
- ilgili
- IT
- Jetler
- bilinen
- büyük ölçekli
- büyük
- Soyad
- fırlatma
- katmanları
- öncülük etmek
- önemli
- İlanlar
- ışık
- sevmek
- hatları
- küçük
- uzun
- alt
- yapılmış
- dergi
- Manyetik alan
- manyetik yeniden bağlanma
- büyük
- yapmak
- YAPAR
- Yapımı
- çok
- Mart
- Maryland
- Kitleler
- masif
- Maç
- malzeme
- matematiksel
- matematiksel olarak
- Mesele
- matthew
- Mayıs..
- mekanizma
- mers
- olabilir
- kilometre taşı
- dakika
- model
- modelleri
- ay
- Daha
- çoğu
- hareketler
- hareketli
- çok
- Gizem
- Nasa
- Tabiat
- olumsuz
- asla
- yeni
- yok hayır
- numara
- gözlemek
- of
- kapalı
- on
- ONE
- bir tek
- karşısında
- or
- emir
- Diğer
- Diğer
- bizim
- dışarı
- tekrar
- kendi
- boyama
- kâğıtlar
- Bölüm
- belirli
- geçmiş
- Peter
- fenomen
- PHP
- Fizik
- resim
- Fotoğraf Galerisi
- Plazma
- Platon
- Plato Veri Zekası
- PlatoVeri
- çalış
- güç kelimesini seçerim
- güçlü
- Açılması
- tam
- tahmin
- tahmin
- öngörür
- basınç
- Sorun
- süreç
- üretmek
- Üretilmiş
- önermek
- önerilen
- önermektedir
- yayınlanan
- Quanta dergisi
- nicel
- soru
- hızla
- oran
- oranlar
- daha doğrusu
- Gerçekten mi
- neden
- geçenlerde
- Yeniden bağlanma
- yansıtmak
- bölgeler
- Nispeten
- serbest
- kalmıştır
- araştırma
- araştırmacı
- Araştırmacılar
- yorum
- krallar gibi yaşamaya
- Rol
- kabaca
- Adı geçen
- aynı
- terazi
- Bilim
- bilim adamları
- Gizli
- görmek
- görme
- görünmek
- görüldü
- duyu
- set
- yerleşmek
- meli
- şov
- Gösteriler
- benzer
- daha küçük
- çıtçıt
- So
- güneş
- Çözme
- biraz
- uzay
- hız
- hızları
- harcanmış
- yıldız
- başlar
- Yine
- mağaza
- kuvvet
- güçlü
- Ders çalışma
- böyle
- Önerdi
- güneş
- tatlı
- sistem
- Bizi daha iyi tanımak için
- göre
- o
- The
- ve bazı Asya
- Onları
- sonra
- teorik
- teori
- Bunlar
- onlar
- işler
- Re-Tweet
- Bu
- düşünce
- üç
- için
- çok
- Dönüşüm
- seyahat
- tedavi etmek
- tedavi
- tetikleyebilir
- denemek
- Dönük
- iki
- altında
- anlamak
- anlayış
- Evren
- üniversite
- us
- kullanma
- Vakum
- Gerilim
- aranan
- oldu
- Yol..
- we
- webp
- Ne
- ne zaman
- hangi
- süre
- DSÖ
- neden
- irade
- ile
- içinde
- İş
- çalışma
- çalışır
- olur
- yıl
- henüz
- vermiştir
- verim
- Sen
- zefirnet
- zip