美國耶魯大學(xué)克里斯多夫__斯波爾丁(Christopher Spalding)模擬了太陽系早期狀況,并假設(shè)恒星的太陽風(fēng)比現(xiàn)在更加強(qiáng)烈,因?yàn)樘柛踊钴S,自轉(zhuǎn)速度更快,這可能有助于形成地球。
之前科學(xué)家認(rèn)為,“朗道阻尼(Landau damping)”過程負(fù)責(zé)給太陽風(fēng)中的電子提供能量,并使星際空間溫度升高。目前來自美國宇航局人造衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)已測量到該過程,并證實(shí)了該結(jié)論! ⌒吕科技訊 北京時(shí)間3月18日消息,據(jù)國外媒體報(bào)道,目前,研究人員直接測量到能量如何從太空中混沌電磁場轉(zhuǎn)化為太陽風(fēng)。
之前科學(xué)家認(rèn)為,“朗道阻尼(Landau damping)”過程負(fù)責(zé)給太陽風(fēng)中的電子提供能量,并使星際空間溫度升高。目前來自美國宇航局人造衛(wèi)星觀測數(shù)據(jù)已測量到該過程,并證實(shí)了該結(jié)論。英國倫敦瑪麗女王大學(xué)(QMUL)科學(xué)家表示,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)有助于我們更好地理解太陽風(fēng)穿越太空中如何加熱。
太陽風(fēng)是來自太陽的帶電粒子流,或被稱為等離子體,充滿了我們整個(gè)太陽系。理解太陽風(fēng)中這些粒子對于研究星際物質(zhì)、存在于太空中的輻射以及黑洞周圍等離子體盤是至關(guān)重要的。
該研究主要作者、倫敦瑪麗女王大學(xué)克里斯多夫·陳(Christopher Chen)博士說:“等離子體是目前宇宙中最豐富的可見物質(zhì)形式,通常是一種叫做湍流的高度動(dòng)蕩、明顯混沌狀態(tài)。”
這種湍流將能量轉(zhuǎn)移至等離子體粒子上,導(dǎo)致這些粒子加熱并載有能量,從而使得湍流和相關(guān)加熱現(xiàn)象在宇宙中非常普遍。研究小組在這項(xiàng)研究中使用了美國宇航局磁層多尺度探測器(MMS)的高分辨率測量數(shù)據(jù)以及一種開發(fā)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)。
MMS探測器位于太陽風(fēng)中,并測量流經(jīng)的磁場和粒子流。“朗道阻尼”是一種負(fù)責(zé)將電磁波能量傳遞至太陽風(fēng)等離子體帶電粒子的現(xiàn)象。這一過程最初是由諾貝爾獎(jiǎng)得主、物理學(xué)家列夫·朗道(Lev Landau)發(fā)現(xiàn)的。
當(dāng)時(shí),朗道發(fā)現(xiàn)電磁波穿過等離子體(離子和電子組成的離子化氣體),這些帶電粒子的速度與電磁波相同。來自電磁波的能量隨后被太陽風(fēng)的帶電粒子吸收,從而在“朗道阻尼”過程中降低了電磁波自身能量。
“朗道阻尼”過程之前已被測量過,但是迄今還不知道它是否適用于太空中復(fù)雜等離子體。在整個(gè)宇宙之中,物質(zhì)處于能量充沛的等離子體狀態(tài),其高溫環(huán)境遠(yuǎn)超出之前的預(yù)期。
例如:日冕溫度是太陽表面溫度的數(shù)百倍,科學(xué)家仍在試圖揭曉其中的謎團(tuán)?死锼苟喾虿┦空f:“在這項(xiàng)研究中,我們直接測量到自然產(chǎn)生天體物理等離子體過程中湍流加熱現(xiàn)象。同時(shí)我們還證實(shí)了一種新分析技術(shù),它是一種可以用于探測能量等離子體的工具,也可以用于等離子體行為不同特征的后續(xù)研究。”
除此之外,這項(xiàng)研究還為未來勘測太陽系其它區(qū)域的任務(wù)奠定了基礎(chǔ)。例如:美國宇航局“帕克號”太陽探測器開始探索太陽附近的日冕和等離子體環(huán)境。目前,這項(xiàng)研究報(bào)告發(fā)表在《自然通訊》雜志上。(葉傾城)
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