Οι επιστήμονες μετρούν το ηλεκτρικό πεδίο του ήλιου για πρώτη φορά

Οι επιστήμονες μετρούν το ηλεκτρικό πεδίο του ήλιου για πρώτη φορά
Οι επιστήμονες μετρούν το ηλεκτρικό πεδίο του ήλιου για πρώτη φορά
Anonim

Αμερικανοί επιστήμονες, με βάση τα δεδομένα από το ηλιακό καθετήρα Parker της NASA, μέτρησαν την ένταση της ροής των ηλεκτρονίων - το κύριο συστατικό του ηλιακού ανέμου, το οποίο για πρώτη φορά κατέστησε δυνατή την ακριβή υπολογισμό των δυνατοτήτων του ηλιακού ηλεκτρικού πεδίου. Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύονται στο The Astrophysical Journal.

Το ηλεκτρικό πεδίο του Sunλιου προκύπτει ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης πρωτονίων και ηλεκτρονίων, που σχηματίζεται από το διαχωρισμό των ατόμων υδρογόνου υπό την επίδραση της θερμότητας που παράγεται από τη θερμοπυρηνική σύντηξη βαθιά μέσα στον Sunλιο. Τόσο αυτά όσο και άλλα σωματίδια αποτελούν τον ηλιακό άνεμο που απομακρύνεται από την ηλιακή επιφάνεια προς την κατεύθυνση του εξωτερικού στρώματος της ηλιοσφαίρας.

Μερικά ηλεκτρόνια συγκρατούνται στο ρεύμα από θετικά φορτισμένα πρωτόνια και μερικά, με μάζα 1.800 φορές μικρότερη από αυτή των πρωτονίων, αποσπάται από αυτά και επιστρέφουν πίσω στην επιφάνεια του Sunλιου. Αυτή η κίνηση των ηλεκτρονίων καθορίζει το ηλεκτρικό πεδίο του Sunλιου.

Οι φυσικοί του Πανεπιστημίου της Αϊόβα ανέλυσαν νέα δεδομένα από το Parker Solar Probe, ένα αυτοματοποιημένο διαστημόπλοιο corona που πέταξε μόλις 0,1 AU από ένα αστέρι - πιο κοντά από οποιοδήποτε πλοίο πριν - και απέκτησαν μια νέα κατανόηση του ηλεκτρικού πεδίου του Sunλιου.

"Το βασικό σημείο είναι ότι δεν μπορείτε να κάνετε τέτοιες μετρήσεις μακριά από τον Sunλιο. Μπορείτε να τις κάνετε μόνο όταν πλησιάσετε", ανέφερε ένας από τους συντάκτες της μελέτης, Jasper Halekas, αναπληρωτής καθηγητής φυσικής, σε πανεπιστημιακό δελτίο τύπου. Και αστρονομία. "Είναι σαν να προσπαθείς να καταλάβεις έναν καταρράκτη κοιτάζοντας έναν ποταμό ένα μίλι προς τα κάτω. Οι μετρήσεις που κάναμε στα 0,1 AU είναι σαν μέσα στον καταρράκτη."

Συγκεκριμένα, οι ερευνητές εκτίμησαν την αναλογία εξερχόμενων και επιστρεφόμενων ηλεκτρονίων και υπολόγισαν με μεγαλύτερη ακρίβεια από ποτέ τις παραμέτρους του ηλιακού ηλεκτρικού πεδίου, το πλάτος και τη διαμόρφωσή του.

"Τα ηλεκτρόνια προσπαθούν να διαφύγουν και τα πρωτόνια προσπαθούν να τα τραβήξουν προς τα πίσω. Αυτό είναι το ηλεκτρικό πεδίο", λέει ο Khalekas. …

Οι ερευνητές περιγράφουν μεταφορικά το ηλεκτρικό πεδίο του Sunλιου με τη μορφή ενός τεράστιου μπολ και ηλεκτρόνια με τη μορφή σφαιρών που κυλούν κατά μήκος της εσωτερικής του επιφάνειας με διαφορετικές ταχύτητες. Μερικά ηλεκτρόνια, ή μπάλες, είναι αρκετά κινητά για να διασχίσουν την άκρη του μπολ, ενώ άλλα σταδιακά επιβραδύνουν και τελικά γλιστρούν στο κάτω μέρος του μπολ.

Βασικά, υπάρχει ένα ενεργειακό όριο μεταξύ εκείνων των σφαιρών που αφήνουν το μπολ και εκείνων που δεν μπορούν, και μπορεί να μετρηθεί. Όντας αρκετά κοντά στον Sunλιο, μπορούμε να κάνουμε ακριβείς μετρήσεις της κατανομής των ηλεκτρονίων. Πρώτα απ 'όλα, μετράμε αυτά τα ηλεκτρόνια, που επιστρέφουν, και όχι εκείνα που πετούν μακριά, - εξηγεί ο επιστήμονας. - Έτσι μπορούμε να καθορίσουμε πόσο από αυτήν την επιτάχυνση παρέχεται από το ηλεκτρικό πεδίο του Sunλιου. Φαίνεται ότι αυτό είναι ένα πολύ μικρό μέρος. δεν είναι το κύριο πράγμα που δίνει ώθηση στον ηλιακό άνεμο, αλλά δείχνει σε άλλους μηχανισμούς που παρέχουν περισσότερη ενέργεια ».

Οι συγγραφείς ελπίζουν ότι τα αποτελέσματα της μελέτης τους θα δώσουν μια πιο ακριβή εικόνα του ηλιακού ανέμου - ένα πίδακα πλάσματος που πετά μακριά από τον Sunλιο με ταχύτητα εκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα και πλένει τη Γη και άλλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος, και έχει επίσης σημαντικό αντίκτυπο στη λειτουργία των συσκευών κόμικς.

Συνιστάται: