فیزیکدانان با دقت بالایی میدان مغناطیسی خورشید را اندازه‌گیری کردند

فیزیکدانان با دقت بالایی میدان مغناطیسی خورشید را اندازه‌گیری کردند

در یک مطالعه جدید، فیزیکدانان به رهبری دانشگاه آیووا اولین اندازه گیری‌های قطعی میدان الکتریکی خورشید، و نحوه تعامل میدان الکتریکی با باد خورشیدی، جریان سریع ذرات باردار که می‌توانند بر روی زمین تأثیر بگذارند (از ماهواره‌ها گرفته تا ارتباطات از راه دور) را اندازه گیری کنند.
کد خبر: ۹۶۱۷۴
بازدید : ۱۸۲۹
۰۱ مرداد ۱۴۰۰ - ۱۵:۲۵
فیزیکدانان با دقت بالایی میدان مغناطیسی خورشید را اندازه‌گیری کردند
 
فرادید| فیزیکدانان توزیع الکترون‌ها را در میدان الکتریکی خورشید محاسبه کردند. این امر با این واقعیت امکان پذیر شد که کاوشگر خورشیدی پارکر در فاصله ۰.۱ واحد نجومی (AU) یا فقط ۹ میلیون مایل از خورشید قرار گرفت - کمترین فاصله‌ای که یک کاوشگر توانسته به خورشید نزدیک شود. فیزیکدانان توانستند اندازه، عرض و دامنه میدان الکتریکی خورشید را با وضوح بیشتری نسبت به آنچه قبلاً انجام شده بود، تشخیص دهند.

جاسپر هالکاس، دانشیار گروه فیزیک و نجوم در آیووا و نویسنده مربوطه در این مطالعه میگوید: " نکته کلیدی که من می‌گویم این است که شما نمی‌توانید این اندازه گیری‌ها را دور از خورشید انجام دهید. فقط وقتی نزدیک می‌شوید می‌توانید آن‌ها را بدست بیاورید. این مانند این است که بخواهیم یک آبشار را با دیدن رودخانه یک مایل در پایین دست درک کنیم. اندازه گیری‌هایی که در فاصله ۰.۱ AU از خورشید انجام داده‌ایم، انگار در خود آبشار بوده‌ایم. باد خورشیدی هنوز در آن نقطه شتاب می‌گیرد. واقعاً یک محیط عالی برای بدست آوردن محاسبات در آن است. "
 
فیزیکدانان با دقت بالایی میدان مغناطیسی خورشید را اندازه‌گیری کردند

میدان الکتریکی خورشید ناشی از برهم کنش پروتون‌ها و الکترون‌های تولید شده هنگام جدا شدن اتم‌های هیدروژن در گرمای شدید ناشی از همجوشی در اعماق خورشید است. در این محیط، الکترون‌هایی با جرم ۱۸۰۰ برابر کمتر از پروتون‌ها، به بیرون منفجر می‌شوند، زیرا گرانش آن‌ها کمتر از جفت پروتون‌های وزن دار است. اما پروتون‌ها، با بار مثبت خود، مقداری کنترل اعمال می‌کنند و به دلیل وجود نیروی جاذبه آشنا ذرات باردار مخالف، در بعضی از الکترون‌ها مهار می‌شوند.

هالکاس که پژوهشگرِ مطالعه در مورد الکترون‌های خورشیدی، آلفا‌ها و پروتون‌هایی که روی کاوشگر خورشیدی پارکر مربوط به مأموریت ناسا که در آگوست ۲۰۱۸ است می‌گوید: "الکترون‌ها در حال فرار هستند، اما پروتون‌ها در تلاشند آن‌ها را عقب بکشند؛ و این همان میدان الکتریکی است. اگر میدان الکتریکی وجود نداشت، همه الکترون‌ها به سرعت دور می‌شوند و از بین می‌روند. اما میدان الکتریکی همه آن‌ها را با هم به عنوان یک جریان همگن حفظ می‌کند. "

اکنون، میدان الکتریکی خورشید را به عنوان یک کاسه عظیم تصور کنید و الکترون‌ها را به صورت تیله‌هایی با سرعت‌های مختلف به طرفین می‌غلتند. برخی از الکترون‌ها یا سنگ مرمر‌های موجود در این مثال به اندازه کافی پرقدرت هستند تا بتوانند از روی لب کاسه عبور کنند، در حالی که برخی دیگر به اندازه کافی شتاب نمی‌گیرند و در نهایت به سمت پایه کاسه برمی گردند.
 
فیزیکدانان با دقت بالایی میدان مغناطیسی خورشید را اندازه‌گیری کردند

هالکاس می‌گوید: "ما مواردی را که برمی گردند اندازه می‌گیریم، نه آن‌ها را که برنمی گردند. در واقع بین آن‌هایی که از کاسه فرار می‌کنند و آن‌هایی که از آن خارج نمی‌شوند، محدودیتی در انرژی وجود دارد که قابل اندازه گیری است. از آنجا که به اندازه کافی به خورشید نزدیک هستیم، می‌توانیم توزیع الکترون را دقیقاً اندازه گیری کنیم، قبل از اینکه برخورد بیشتری رخ دهد که سبب انحراف از مرز میدان الکتریکی و پنهان ماندن از اثر آن شود. "

از این اندازه گیری‌ها، فیزیکدانان می‌توانند درباره باد خورشیدی (ذرات پر شتاب میلیون مایل بر ساعتی پلاسما) از خورشید بر روی زمین و سایر سیارات منظومه شمسی میرسند، اطلاعات بیشتری کسب کنند. آنچه آن‌ها دریافتند، این بود که میدان الکتریکی خورشید بر باد خورشیدی تأثیر می‌گذارد، اما کمتر از آنچه تصور می‌شد.

هالکاس می‌گوید: "ما هم اکنون می‌توانیم مقادیر حاصله از شتاب به وجود آمده توسط میدان الکتریکی خورشید را تعیین کنیم. به نظر می‌رسد که این قسمت کوچکی از کل است. این مهمترین چیزی نیست که به باد خورشیدی ضربه می‌زند. این امر به مکانیسم‌های دیگری اشاره دارد که ممکن است بیشترین ضربه را به باد خورشیدی وارد کنند. "

مقاله "کمبود الکترون خورشید: نشانه‌ای از پتانسیل الکتریکی خورشید" به صورت آنلاین در مجله Astrophysical Journal منتشر شده است.


منبع: Technology.org، دانشگاه آیووا
ارسال نظرات
نام:
ایمیل:
* نظر:
از میان اخبار
نگاه
تازه‌‌ترین عناوین