Tin tức Vũ trụ TV

Tạo kết nối lại từ tính và đưa các quá trình vật lý thiên văn xuống Trái đất

Ngày:
Th10 24, 2019
Tóm lược:

Kết nối lại từ tính là một quá trình trong đó các đường sức từ xé ra và quay lại với nhau và giải phóng một lượng lớn động năng và xảy ra trong toàn vũ trụ. Quá trình này làm phát sinh cực quang, các cơn bão mặt trời và các cơn bão địa từ có thể phá vỡ dịch vụ điện thoại di động và lưới điện trên Trái đất. Tuy nhiên, một thách thức lớn trong nghiên cứu về kết nối lại từ tính là thu hẹp khoảng cách giữa các kịch bản vật lý thiên văn quy mô lớn này và các thí nghiệm quy mô nhỏ đã có thể được thực hiện trong phòng thí nghiệm.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Va chạm của hai luồng plasma từ hóa cho thấy kết nối lại qua trung gian pin Biermann. Tín dụng: Jackson Matteucci và Will Fox
Va chạm của hai luồng plasma từ hóa cho thấy kết nối lại qua trung gian pin Biermann. Tín dụng: Jackson Matteucci và Will Fox

Kết nối lại từ tính là một quá trình trong đó các đường sức từ xé ra và quay lại với nhau và giải phóng một lượng lớn động năng đã xảy ra trong toàn vũ trụ. Quá trình này làm phát sinh cực quang, các cơn bão mặt trời và các cơn bão địa từ có thể phá vỡ dịch vụ điện thoại di động và lưới điện trên Trái đất. Tuy nhiên, một thách thức lớn trong nghiên cứu về kết nối lại từ tính là thu hẹp khoảng cách giữa các kịch bản vật lý thiên văn quy mô lớn này và các thí nghiệm quy mô nhỏ đã có thể được thực hiện trong phòng thí nghiệm.

Các nhà nghiên cứu hiện đã vượt qua rào cản này thông qua sự kết hợp giữa các thí nghiệm thông minh và mô phỏng tiên tiến. Khi làm như vậy, họ đã phát hiện ra một vai trò chưa từng được biết đến trước đây đối với một quy trình phổ quát gọi là “hiệu ứng pin Biermann”, hóa ra lại tác động đến việc kết nối lại từ tính theo những cách không ngờ tới.

Hiệu ứng pin Biermann là một hạt giống có thể cho từ trường tràn ngập vũ trụ của chúng ta và tạo ra một dòng điện tạo ra các trường này. Những phát hiện bất ngờ được thực hiện thông qua các mô phỏng trên máy tính cho thấy hiệu ứng có thể đóng một vai trò quan trọng trong sự kết nối lại xảy ra khi từ trường của Trái đất tương tác với các plasma vật lý thiên văn. Hiệu ứng đầu tiên tạo ra các đường sức từ nhưng sau đó đảo ngược vai trò và cắt chúng như kéo cắt một dải cao su. Các trường được cắt lát sau đó kết nối lại từ điểm kết nối ban đầu.

Các mô phỏng mô hình kết quả của các thí nghiệm ở Trung Quốc đã nghiên cứu các plasma mật độ năng lượng cao với vật chất dưới các trạng thái áp lực cực độ. Các thí nghiệm đã sử dụng tia laser để bắn một cặp bong bóng plasma từ mục tiêu kim loại rắn. Mô phỏng của plasma ba chiều theo dõi sự giãn nở của bong bóng và từ trường mà hiệu ứng Biermann tạo ra để qua đó theo dõi sự va chạm của các trường để tạo ra sự kết nối lại từ tính. Các nhà nghiên cứu đã thực hiện các mô phỏng này trên siêu máy tính Titan ở Cơ sở tính toán lãnh đạo Oak Ridge của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge.

Bằng cách thu hẹp khoảng cách truyền thống giữa các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và các quá trình vật lý thiên văn, những kết quả này mở ra một chương mới trong nỗ lực tìm hiểu vũ trụ của chúng ta.

 

Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Hiệp hội Vật lý Hoa Kỳ . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Bài viết liên quan

Bài viết khác