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能量是如何從太空中混沌電磁場轉化為太陽風的?

發(fā)布:cyqdesign 2019-03-18 08:57 閱讀:1577
據國外媒體報道,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化為太陽風。之前科學家認為,“朗道阻尼(Landau damping)”過程負責給太陽風中的電子提供能量,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)據已測量到該過程,并證實了該結論。英國倫敦瑪麗女王大學(QMUL)科學家表示,這項發(fā)現(xiàn)有助于我們更好地理解太陽風穿越太空中如何加熱。 )wXuwdc[  
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之前科學家認為,“朗道阻尼(Landau damping)”過程負責給太陽風中的電子提供能量,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)據已測量到該過程,并證實了該結論。 (kBP(2V  
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太陽風是來自太陽的帶電粒子流,或被稱為等離子體,充滿了我們整個太陽系。理解太陽風中這些粒子對于研究星際物質、存在于太空中的輻射以及黑洞周圍等離子體盤是至關重要的。 d?,M/$h  
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該研究主要作者、倫敦瑪麗女王大學克里斯多夫·陳(Christopher Chen)博士說:“等離子體是目前宇宙中最豐富的可見物質形式,通常是一種叫做湍流的高度動蕩、明顯混沌狀態(tài)! w*j$uW6{  
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這種湍流將能量轉移至等離子體粒子上,導致這些粒子加熱并載有能量,從而使得湍流和相關加熱現(xiàn)象在宇宙中非常普遍。研究小組在這項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)據以及一種最新開發(fā)的數(shù)據分析技術。 lVH<lp_ZtK  
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MMS探測器位于太陽風中,并測量流經的磁場和粒子流!袄实雷枘帷笔且环N負責將電磁波能量傳遞至太陽風等離子體帶電粒子的現(xiàn)象。這一過程最初是由諾貝爾獎得主、物理學家列夫·朗道(Lev Landau)發(fā)現(xiàn)的。 XV>JD/K2  
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當時,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。 eKZ%2|+j!7  
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“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雜等離子體。在整個宇宙之中,物質處于能量充沛的等離子體狀態(tài),其高溫環(huán)境遠超出之前的預期。 X+8B!F  
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例如:日冕溫度是太陽表面溫度的數(shù)百倍,科學家仍在試圖揭曉其中的謎團?死锼苟喾虿┦空f:“在這項研究中,我們首次直接測量到自然產生天體物理等離子體過程中湍流加熱現(xiàn)象。同時我們還證實了一種新分析技術,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!  Fnx`Ri  
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除此之外,這項研究還為未來勘測太陽系其它區(qū)域的任務奠定了基礎。例如:美國宇航局“帕克號”太陽探測器首次開始探索太陽附近的日冕和等離子體環(huán)境。目前,這項最新研究報告發(fā)表在《自然通訊》雜志上。
關鍵詞: 電磁場太陽風
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