23:54
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cum și-a primit universul câmpul magnetic

_ Cum universul și-a primit câmpul magnetic

Când privim în spațiu, toate obiectele astrofizice pe care le vedem sunt încorporate în câmpuri magnetice. Acest lucru este adevărat nu numai în vecinătatea stelelor și planetelor, ci și în spațiul profund dintre galaxii și clustere galactice. Aceste câmpuri sunt slabe – de obicei mult mai slabe decât cele ale unui magnet de frigider – dar sunt semnificative din punct de vedere dinamic, în sensul că au efecte profunde asupra dinamicii universului. În ciuda deceniilor de interes intens și de cercetare, originea acestor câmpuri magnetice cosmice rămâne unul dintre cele mai profunde mistere din cosmologie.

În cercetările anterioare, oamenii de știință au ajuns să înțeleagă cum turbulența, mișcarea de agitare comună fluidelor din toate tipurile, ar putea amplifica câmpurile magnetice preexistente prin așa-numitul proces dinam. Dar această descoperire remarcabilă doar a împins misterul cu un pas mai adânc. Dacă un dinam turbulent ar putea doar amplifica un câmp existent, de unde a venit câmpul magnetic „sămânță” în primul rând?

Nu am avea un răspuns complet și auto-consecvent la originea astrofizicii. câmpuri magnetice până când am înțeles cum au apărut câmpurile de semințe. Noua lucrare realizată de studentul absolvent al MIT Muni Zhou, consilierul ei Nuno Loureiro, profesor de știință nucleară și inginerie la MIT și colegii de la Universitatea Princeton și de la Universitatea Colorado din Boulder oferă un răspuns care arată procesele de bază care generează un câmp de la o stare complet nemagnetizată până la punctul în care este suficient de puternic pentru ca mecanismul dinamului să preia și să amplifice câmpul la mărimile pe care le observăm.

Câmpurile magnetice sunt peste tot

În mod natural câmpurile magnetice care apar sunt văzute peste tot în univers. Ele au fost observate pentru prima dată pe Pământ cu mii de ani în urmă, prin interacțiunea lor cu minerale magnetizate, cum ar fi piatra, și folosite pentru navigație cu mult înainte ca oamenii să înțeleagă natura sau originea lor. Magnetismul asupra soarelui a fost descoperit la începutul secolului al XX-lea prin efectele sale asupra spectrului luminii emise de soare. De atunci, telescoape mai puternice care priveau adânc în spațiu au descoperit că câmpurile erau omniprezente.

Și în timp ce oamenii de știință au învățat de mult cum să producă și să folosească magneți permanenți și electromagneți, care aveau tot felul de aplicații practice, originile câmpurilor magnetice din univers au rămas un mister. Lucrările recente au oferit o parte a răspunsului, dar multe aspecte ale acestei întrebări sunt încă în dezbatere.

Amplificarea câmpurilor magnetice — efectul dinam

Oamenii de știință au început să se gândească la această problemă luând în considerare modul în care câmpurile electrice și magnetice au fost produse în laborator. Când conductorii, cum ar fi firul de cupru, se mișcă în câmpuri magnetice, se creează câmpuri electrice. Aceste câmpuri, sau tensiuni, pot conduce apoi curenți electrici. Așa se produce energia electrică pe care o folosim zilnic. Prin acest proces de inducție, generatoarele mari sau „dinamo” transformă energia mecanică în energia electromagnetică care alimentează casele și birourile noastre. O caracteristică cheie a dinamurilor este că au nevoie de câmpuri magnetice pentru a funcționa.

Dar în univers, nu există fire evidente sau structuri mari de oțel, așa că cum apar câmpurile? Progresul în această problemă a început cu aproximativ un secol în urmă, când oamenii de știință s-au gândit la sursa câmpului magnetic al Pământului. Până atunci, studiile de propagare a undelor seismice au arătat că o mare parte a Pământului, sub straturile de suprafață mai reci ale mantalei, era lichidă și că exista un miez compus din nichel și fier topit. Cercetătorii au teoretizat că mișcarea convectivă a acestui lichid fierbinte conductiv electric și rotația Pământului s-au combinat într-un fel pentru a genera câmpul Pământului.

În cele din urmă, au apărut modele care au arătat cum mișcarea convectivă ar putea amplifica un câmp existent. Acesta este un exemplu de „auto-organizare” – o caracteristică des întâlnită în sistemele dinamice complexe – în care structurile la scară mare cresc spontan din dinamica la scară mică. Dar la fel ca într-o centrală electrică, aveai nevoie de un câmp magnetic pentru a crea un câmp magnetic.

Un proces similar este în lucru în tot universul. Cu toate acestea, în stele și galaxii și în spațiul dintre ele, fluidul conducător de electricitate nu este metal topit, ci plasmă - o stare a materiei care există la temperaturi extrem de ridicate în care electronii sunt smulși de atomii lor. Pe Pământ, plasmele pot fi văzute în fulgere sau lumini de neon. Într-un astfel de mediu, efectul dinam poate amplifica un câmp magnetic existent, cu condiția să înceapă la un nivel minim.

Efectuarea primelor câmpuri magnetice

De unde provine acest câmp de semințe? Aici intervine munca recentă a lui Zhou și a colegilor ei, publicată pe 5 mai în PNAS. Zhou a dezvoltat teoria de bază și a efectuat simulări numerice pe supercalculatoare puternice care arată cum poate fi produs câmpul de semințe și ce procese fundamentale sunt la lucru. Un aspect important al plasmei care există între stele și galaxii este că este extraordinar de difuză - de obicei aproximativ o particulă pe metru cub. Aceasta este o situație foarte diferită de interiorul stelelor, unde densitatea particulelor este cu aproximativ 30 de ordine de mărime mai mare. Densitățile scăzute înseamnă că particulele din plasmele cosmologice nu se ciocnesc niciodată, ceea ce are efecte importante asupra comportamentului lor care trebuiau incluse în modelul pe care îl dezvoltau acești cercetători.

Calculele efectuate de cercetătorii MIT au urmărit dinamica. în aceste plasme, care s-au dezvoltat din valuri bine ordonate, dar au devenit turbulente pe măsură ce amplitudinea creștea și interacțiunile au devenit puternic neliniare. Prin includerea efectelor detaliate ale dinamicii plasmei la scară mică asupra proceselor astrofizice macroscopice, ei au demonstrat că primele câmpuri magnetice pot fi produse spontan prin mișcări generice la scară largă, la fel de simple ca fluxurile forfecate. La fel ca în exemplele terestre, energia mecanică a fost convertită în energie magnetică.

Un rezultat important al calculului lor a fost amplitudinea câmpului magnetic generat spontan. Ceea ce a arătat aceasta a fost că amplitudinea câmpului ar putea crește de la zero la un nivel în care plasma este „magnetizată” – adică unde dinamica plasmei este puternic afectată de prezența câmpului. În acest moment, mecanismul tradițional dinam poate prelua și ridica câmpurile la nivelurile care sunt observate. Astfel, munca lor reprezintă un model auto-consistent pentru generarea de câmpuri magnetice la scară cosmologică.

Profesorul Ellen Zweibel de la Universitatea din Wisconsin din Madison notează că „în ciuda deceniilor de progres remarcabil în cosmologie, originea câmpurile magnetice din univers rămâne necunoscută. Este minunat să vedem că teoria de ultimă generație a fizicii plasmei și simularea numerică sunt aplicate acestei probleme fundamentale.”

Zhou și colegii vor continua pentru a-și rafina modelul și a studia transferul de la generarea câmpului de semințe la faza de amplificare a dinamului. O parte importantă a cercetărilor lor viitoare va fi să determine dacă procesul poate funcționa la o scară de timp compatibilă cu observațiile astronomice. Pentru a-i cita pe cercetători, „Această lucrare oferă primul pas în construirea unei noi paradigme pentru înțelegerea magnetogenezei în univers.”

Această poveste este republicată prin amabilitatea MIT News (web.mit.edu/newsoffice). /), un site popular care acoperă știri despre cercetarea, inovarea și predarea MIT.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Românii nu-l mai vor pe Iohannis. AUR a strâns peste 2 milioane de semnături pentru demiterea lui Klaus Iohannis. Simion: Românii nu îl mai vor pe Klaus Iohannis. Această campanie s-a bucurat de o largă susţinere pe străzile localităţilor din ţară

_ Lacey Fletcher a fost văzută ultima dată în public cu 15 ani înainte de moartea ei, dezvăluie vecinii

_ Soțul lui Kourtney Kardashian, Travis Barker, a fost transportat de urgență la spital după ce a suferit de o problemă medicală misterioasă

_ Părinții unei femei autiste din Louisiana au insistat că a fost decizia ei să rămână pe canapea

_ Spectacol de clovni: fără clasă Jill Biden str�nge cu putere m�na regelui Felipe și Joe nu �și poate ține labele de pe Regina Letizia la salutul de la Palatul Regal (VIDEO)

_ Familia de refugiați de nouă persoane care a scăpat din Ucraina sfâșiată de război pentru Marea Britanie este EXPULSAȚĂ de gazdele lor

_ Jessica Simpson îi mulțumește lui Kim Kardashian pentru că l-a dus pe Maxwell la „Camp North”

_ Australianca Lili Currie care locuiește în America spune că mâncarea din SUA conține atât de mult zahăr încât i-a modificat gusturile

_ Joe și Jill Biden se alătură regelui spaniol Felipe și reginei Letizia la o cină generoasă la palatul regal

_ EDEN CONFIDENTIAL: Posh Spice îl critică pe Chris Evans din cauza umilinței de cântărire în hit-ul TV din anii '90 TFI vineri

_ Fostul număr unu mondial pentru juniori Jason Kubler a intrat în turul doi la Wimbledon într-un meci „cel mai bun din toate timpurile”

_ Zelenski a cerut la ONU o comisie de anchetă pentru atacul de la Kremenciuk şi un minut de reculegere pentru "toţi ucrainenii ucişi" (Video)

_ Licențiatul Sam Wood o întreabă pe soția Snezana dacă este din nou însărcinată

_ Machine Gun Kelly își asortează ținuta cu părul roz în timp ce își promovează documentarul Life Is Pink

_ Modelul Gabrielle Epstein își etalează atuurile ample într-un bikini verde slăbit

_ Holera a făcut prima victimă în Irak

_ Expertul juridic spune că Ghislaine Maxwell este puțin probabil să dezvăluie vreodată secretele lui Epstein

_ Mia Fevola fără machiaj vizitează un salon de unghii din Melbourne cu sandale Gucci de 1.000 de dolari

_ PAID îşi majorează capitalul social la 77,37 milioane lei prin încorporarea rezervelor

_ Serena Williams, eşec la revenirea la Wimbledon, după un meci spectaculos de peste trei ore

_ Lockheed Martin a câştigat un contract de 2,3 miliarde de dolari pentru a construi cel puţin 120 de elicoptere Black Hawk

_ Câștigătorul Voice Australia, Alfie Arcuri, cade pe scări în Italia și sparge discuri

_ Video| Incendiu puternic la Paris, într-un bloc cu patru etaje: Cel puţin nouă răniţi, dintre care doi în stare gravă

_ Incendiu într-un tren care circula între Sibiu şi Râmnicu Vâlcea. 70 de oameni se aflau în garnitură

_ Kelly Piquet îi place o postare care îl apără pe Nelson Piquet, în ciuda insultelor rasiale împotriva lui Sir Lewis Hamilton

_ Şofer georgian de TIR, depistat la frontieră cu un permis de conducere ucrainean fals

_ Pasagerul British Airways care a lăsat Apple AirPod-urile în avion îl urmărește pe muncitorul care le-a luat

_ Man United: Erik ten Hag va rezista ofertelor pentru Scott McTominay, în ciuda sosirii lui Frenkie de Jong

_ Raport: Agricultura trebuie să fie mai productivă pentru a elimina foametea şi a polua mai puţin

_ Fostul partener insultat al lui Maxine Carr, Ian Huntley, este interpretat de Scott Reid, care filmează scene pentru o nouă dramă

_ Klaus Iohannis anunță că va cere NATO, la summit, suplimentarea numărului de trupe din România și declararea Rusiei ca pericol

_ Florin Cîţu va fi schimbat de la şefia Senatului - surse

_ Starul olimpic de înot James Magnussen se bucură că a ratat aurul la Jocurile Olimpice de la Londra 2012

_ Dosar penal pe numele şoferiţei care s-a răsturnat cu maşina în care se aflau cetăţeni străini

_ Brody Jenner recunoaște că a fost „atât de încântat” The Hills: New Beginnings a fost anulat

_ Margot Robbie și Ryan Gosling filmează o scenă de urmărire pentru filmul Barbie în Venice Beach

_ Australia lui Baz Luhrmann va fi extinsă într-o serie limitată de șase episoade

_ COMENTARIU POSTA ZILNIC: Trista umilire a unei mari forțe de poliție

_ Incident grav în Parcul Cișmigiu! Un copac de peste 10 metri înălțime s-a prăbușit peste un loc de joacă: 'Toți fugeau și țipau' / VIDEO

_ Niciodată până acum Met nu a văzut un flux constant de controverse scrie STEPHEN WRIGHT

_ Igor Dodon, despre PSRM: Încă are de scris pagini politice importante

_ Lipsa de salată verde din Australia: Karl Stefanovic dezvăluie un ordin șocant al KFC

_ Kali Reis urmează să joace alături de Jodie Foster în noul sezon din True Detective

_ Ghislaine Maxwell condamnată la 20 de ani de închisoare în dosarul Epstein de trafic sexual

_ Monumentele bisericești legate de comerț sunt o sursă de mare răni, spune raportul

_ Travis Barker internat în Los Angeles cu soția Kourtney Kardashian alături

_ Vânătoarea disperată a supraviețuitorilor atacului de mall din Ucraina, în mijlocul dărâmurilor, în timp ce 18 se teme că au murit

_ Familia Zara Aleenei aduce un omagiu emoționant - deoarece bărbatul este acuzat de crimă

_ Malin Andersson își arată cu încredere silueta de după bebeluș în bikini și costum de baie magenta

_ Heidi Klum uimește într-un costum cu pantaloni floral în timp ce iese în Soho după ce a apărut la The Today Show

_ Partenerii romantici se pot influența reciproc convingerile și comportamentele cu privire la schimbările climatice, arată un nou studiu

_ Partenera lui Dylan Alcott, Chantelle Otten, obține o susținere majoră a mărcii după o escapadă cu jucăriile sexuale

_ Trei puncte de prim ajutor pentru persoane afectate de caniculă, deschise de Crucea Roşie Română

_ Nick Kyrgios a recunoscut că a scuipat un spectator la Wimbledon

_ Profesorul de știință Colin Blakemore a murit la vârsta de 78 de ani

_ Lorraine plânge în timp ce îi aduce un omagiu prietenei ei, Dame Deborah James

_ Războiul din Ucraina: căutările în ruinele mall-ului din Kremenciuk vor mai ţine câteva zile

_ Tyson Fury spune că Oleksandr Usyk este prea inteligent pentru Anthony Joshua și se așteaptă la înfrângerea rivalului britanic

_ Reacția lui Ludovic Orban, după ce Florin Cîțu a fost mazilit de liberali din toate funcțiile: fuse și se duse!

_ Ordinea jocului la Wimbledon: La ce oră joacă astăzi Emma Răducanu, Andy Murray, Novak Djokovic?


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2193, afisate in 37 pagini.



ieri 22:36