Điều gì thú vị hơn những gì mà misbehaves? Khi nói đến động lực học mặt trời, chúng ta biết rất nhiều, nhưng có nhiều điều chúng ta chưa hiểu. Ví dụ, khi một hạt chứa đầy năng lượng mặt trời bùng phát từ Mặt trời, các đường sức từ của nó có thể làm một số điều khá bất ngờ - như tách ra và sau đó nhanh chóng kết nối lại. Theo định lý đóng băng từ thông, các đường sức từ này chỉ đơn giản là dòng chảy đi trong bước khóa khóa với các hạt. Họ nên giữ nguyên vẹn, nhưng họ không tặng. Nó không chỉ là một quy tắc đơn giản mà họ còn phá vỡ nó, đó là một định luật vật lý.
Điều gì có thể giải thích nó? Trong một bài báo được xuất bản trên Tạp chí Tự nhiên, ngày 23 tháng 5, một nhóm nghiên cứu liên ngành do một nhà vật lý toán học Johns Hopkins đứng đầu có thể đã tìm thấy một lời giải thích hợp lý. Theo nhóm, yếu tố cơ bản là sự hỗn loạn - một loại rối loạn bạo lực tương tự có thể chen lấn một chiếc máy bay chở khách khi nó xảy ra trong bầu khí quyển - hoặc người anh em của bạn bỏ lại sau khi anh ta ăn đậu nướng. Bằng cách sử dụng một kỹ thuật mô hình máy tính được tổ chức tốt và được xây dựng hợp lý, các nhà nghiên cứu đã có thể mô phỏng những gì xảy ra khi các đường sức từ gặp phải nhiễu loạn trong một ngọn lửa mặt trời. Được trang bị thông tin này, sau đó họ có thể nêu trường hợp của họ.
Định lý đóng băng từ thông thường giải thích mọi thứ rất hay, ông Gabriel Eyink, giáo sư toán học và thống kê ứng dụng, người là tác giả chính của nghiên cứu về thiên nhiên đắm đuối. Nhưng trong những trường hợp khác, nó thất bại thảm hại. Chúng tôi muốn tìm hiểu tại sao thất bại này xảy ra.
Định lý đóng băng từ thông là gì? Có lẽ bạn đã nghe nói về Hannes Alfvén. Ông là một kỹ sư điện người Thụy Điển, nhà vật lý plasma và đã giành giải thưởng Nobel Vật lý năm 1970 cho công trình nghiên cứu về từ hóa trị liệu (MHD). Anh ta, người chịu trách nhiệm giải thích những gì chúng ta biết bây giờ là sóng Alfvén - một dao động di chuyển tần số thấp của các ion và từ trường trong plasma. Chà, khoảng 70 năm trước, ông đã nảy ra ý nghĩ rằng các đường sức từ đi dọc theo một chất lỏng đầu máy tương tự như những sợi chỉ chảy dọc theo một dòng suối. Họ không thể phá vỡ và sau đó tham gia lại. Tuy nhiên, các nhà vật lý năng lượng mặt trời đã phát hiện ra trường hợp này chỉ là trường hợp hoạt động trong một ngọn lửa mặt trời đặc biệt dữ dội. Trong các quan sát của họ, họ đã xác định rằng các đường sức từ trong các ngọn lửa này có thể kéo dài đến điểm phá vỡ và sau đó kết nối lại trong một khoảng thời gian nhanh chóng đáng ngạc nhiên - chỉ trong 15 phút. Khi điều này xảy ra, nó sẽ tiêu hao một lượng năng lượng dồi dào, đến lượt nó, cung cấp năng lượng cho ngọn lửa.
Tuy nhiên, nguyên lý đóng băng từ thông của vật lý plasma hiện đại ngụ ý rằng quá trình này trong corona mặt trời phải mất một triệu năm! Eyink trạng thái hoạt hình. Một vấn đề lớn trong vật lý thiên văn là không ai có thể giải thích được tại sao đông lạnh lại hoạt động trong một số trường hợp mà không phải là những thứ khác.
Tất nhiên, luôn có sự suy đoán rằng nhiễu loạn có thể là nguồn gốc của hành vi bí ẩn. Thời gian điều tra? Bạn đặt cược. Eyink sau đó đã gia nhập lực lượng - và trí óc - với các chuyên gia khác về vật lý thiên văn, cơ khí, quản lý dữ liệu và khoa học máy tính, có trụ sở tại Johns Hopkins và các tổ chức khác. Theo sự cần thiết, đây là một nỗ lực hợp tác cao, ông Ey Eyink nói. Mọi người đều đóng góp chuyên môn. Không ai có thể hoàn thành điều này.
Bước tiếp theo là tạo ra một mô phỏng máy tính - một mô phỏng có thể nhân đôi trạng thái plasma của hoạt động bùng phát mặt trời và tất cả các sắc thái của các hạt tích điện trải qua trong các điều kiện khác nhau. Câu trả lời của chúng tôi rất đáng ngạc nhiên, đã nói Eyink. Đông lạnh từ thông không còn đúng khi plasma trở nên hỗn loạn. Hầu hết các nhà vật lý dự kiến rằng sự đóng băng từ thông sẽ đóng một vai trò thậm chí còn lớn hơn khi plasma trở nên dẫn điện cao hơn và hỗn loạn hơn, nhưng, thực tế, nó bị phá vỡ hoàn toàn. Trong một bất ngờ lớn hơn nữa, chúng tôi thấy rằng chuyển động của các đường sức từ trở nên hoàn toàn ngẫu nhiên. Tôi không có nghĩa là hỗn loạn, Thay vào đó là không thể đoán trước như cơ học lượng tử. Thay vì chảy theo một trật tự, có tính quyết định, các đường sức từ thay vào đó lan ra như một làn khói bốc lên.
Tất nhiên, các chuyên gia năng lượng mặt trời khác cảm thấy có thể có câu trả lời thay thế cho hoạt động vi phạm quy tắc này trong các vụ cháy mặt trời, nhưng như Eyink nói, tôi nghĩ rằng chúng tôi đã tạo ra một trường hợp khá hấp dẫn rằng một mình nhiễu loạn có thể giải thích cho sự phá vỡ đường trường.
Điều thú vị nhất là nỗ lực hợp tác của các thành viên trong nhóm từ các ngành khác nhau như vậy. Đó là một nỗ lực của nhóm đã hỗ trợ Eyink đưa ra lý thuyết mới này về câu đố bùng phát năng lượng mặt trời. Chúng tôi đã sử dụng các phương pháp cơ sở dữ liệu mới đột phá, giống như các phương pháp được sử dụng trong Khảo sát bầu trời kỹ thuật số Sloan, kết hợp với các kỹ thuật tính toán hiệu năng cao và phát triển toán học ban đầu, ông nói. Công việc đòi hỏi một cuộc hôn nhân hoàn hảo của vật lý, toán học và khoa học máy tính để phát triển một cách tiếp cận mới về cơ bản để thực hiện nghiên cứu với các bộ dữ liệu rất lớn.
Tóm lại, Eyink lưu ý loại công việc nghiên cứu này rất có thể cho chúng ta hiểu rõ hơn về các vụ cháy mặt trời và sự phóng đại khối của vành. Như chúng ta đã biết, loại thời tiết không gian nguy hiểm này, có thể gây hại cho các phi hành gia, phá vỡ các vệ tinh liên lạc và thậm chí chịu trách nhiệm cho việc tắt các lưới điện trên Trái đất. Và bạn biết điều đó có nghĩa là không có truyền hình vệ tinh và không có sức mạnh để xem nó. Nhưng, đó là O.K.
Tôi không thể ở lại muộn. Don Patrick quan tâm đi. Tôi về nhà khoảng tám tuổi Chỉ cần tôi và đài phát thanh của tôi. Ain xông misbehavin, .. Savin, tình yêu của tôi dành cho bạn.
Nguồn gốc Câu chuyện: Phát hành Tin tức Đại học Johns Hopkins.
