حل یک معمای 60 ساله در مورد شراره های خورشیدی


دانشمندان ناسا یک معمای 60 ساله درباره انفجار در خورشید را حل کرده اند و این کشف می تواند به باز کردن پتانسیل همجوشی هسته ای کمک کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از آیه، دانشمندان ناسا یکی از بسیاری از اسرار ستاره مرموز منظومه ما را کشف کرده اند: نوعی از شعله های خورشیدی که چند دقیقه طول می کشد انرژی کافی برای تامین انرژی زمین به مدت 20000 سال با سرعت های باورنکردنی تولید می کند.

به گفته ناسا، بیش از نیم قرن است که دانشمندان در تلاش برای درک فرآیندی به نام “اتصال مجدد مغناطیسی سریع” بوده اند و محققان ناسا ممکن است به تازگی آن را کشف کرده باشند.

پیش به سوی انرژی نامحدود

این کشف می تواند بینش جدیدی در مورد فرآیندهایی ارائه دهد که می توانند کاربردهای عملی روی زمین داشته باشند، مانند همجوشی هسته ای، که هدف آن استفاده از انرژی مشابه با انرژی تولید شده توسط خورشید و ستارگان است. همچنین می تواند پیش بینی های دقیق تری از طوفان های زمین گرمایی ارائه دهد که می تواند تجهیزات الکترونیکی مانند ماهواره ها را تحت تأثیر قرار دهد و مختل کند.

باربارا گیلز، دانشمند مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا توضیح داد: «در نهایت، اگر بتوانیم نحوه اتصال مجدد مغناطیسی را درک کنیم، می‌توانیم رویدادهایی را پیش‌بینی کنیم که می‌توانند روی زمین تأثیر بگذارند، مانند طوفان‌های ژئومغناطیسی و شراره‌های خورشیدی».

او گفت: «اگر بتوانیم نحوه اتصال مجدد را درک کنیم، به تحقیقات انرژی نیز کمک می کند، زیرا محققان می توانند میدان های مغناطیسی را در دستگاه های همجوشی بهتر کنترل کنند.

دانشمندان ناسا از “ماموریت مغناطیسی چند مقیاسی” (MMS) نظریه ای را ارائه کرده اند که فرآیندهایی را که در طول اتصال مجدد مغناطیسی سریع رخ می دهد را توضیح می دهد.

Yi-Hsien Liu، نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: ما در نهایت متوجه شدیم که چه چیزی این نوع اتصال مجدد مغناطیسی را بسیار سریع می کند. اکنون ما یک نظریه برای توضیح کامل آن داریم.

اتصال مجدد مغناطیسی در پلاسما اتفاق می‌افتد، زمانی که انرژی کافی به گاز داده می‌شود تا اتم‌هایش را از هم جدا کند و الکترون‌هایی با بار منفی و یون‌هایی با بار مثبت باقی بماند. در این فرآیند، پلاسما به سرعت انرژی مغناطیسی را به گرما و شتاب تبدیل می کند.

اتصال مجدد مغناطیسی سریع، به ویژه، به دلیل ماهیت قابل پیش بینی آن، دانشمندان را مجذوب خود کرده است. گیلز می‌گوید: «ما مدت‌هاست که می‌دانستیم اتصال مجدد سریع با سرعت مشخصی اتفاق می‌افتد، که به نظر تقریباً ثابت است، اما اینکه واقعاً چه چیزی این نرخ را افزایش می‌دهد یک راز است.

بررسی فرآیندهای منظومه شمسی

تحقیقات جدید نشان می دهد که اتصال مجدد سریع فقط در پلاسماهای بدون برخورد اتفاق می افتد، نوعی پلاسما که ذرات آن به گونه ای پراکنده شده اند که با یکدیگر برخورد نمی کنند. در فضا، جایی که اتصال مجدد سریع اتفاق می افتد، بیشتر پلاسما در همان حالت بدون برخورد است.

ناسا در بیانیه ای اعلام کرد که نظریه جدید همچنین نشان می دهد که اتصال مجدد سریع توسط “اثر هال” که تعامل بین میدان های مغناطیسی و جریان های الکتریکی را توصیف می کند، تسریع می یابد. در طول اتصال مجدد مغناطیسی سریع، یون ها و الکترون ها به طور جداگانه حرکت می کنند و “اثر هال” شروع به ایجاد خلاء انرژی ناپایدار می کند که منجر به اتصال مجدد می شود. فشار ناشی از میدان های مغناطیسی اطراف باعث می شود که خلاء انرژی منفجر شود و مقادیر زیادی انرژی با سرعت قابل پیش بینی آزاد شود.

پلاسما به میدان های مغناطیسی بسیار حساس است، به همین دلیل است که راکتورهای همجوشی هسته ای به نام توکاماک از آهنرباهای قدرتمندی برای به دام انداختن پلاسما در طی واکنش همجوشی استفاده می کنند.

گام بعدی برای دانشمندان MMS ناسا این است که نظریه خود را با چهار فضاپیمای که به شکل هرمی به دور زمین می چرخند، آزمایش کنند و به آنها امکان می دهد فرآیند اتصال مجدد را در پلاسما بدون برخورد با وضوحی بیشتر از زمین مطالعه کنند.

این اکتشافات می تواند به باز کردن پتانسیل همجوشی هسته ای کمک کند، که نویدبخش انرژی پایدار بی پایان در اینجا روی زمین است.

محققان یافته های خود را در مجله Nature Communications منتشر کردند.

انتهای پیام


soreces

درباره ی admin

مطلب پیشنهادی

قدردانی بلینکن از قطر برای “نقش سازنده” آن در دیپلماسی با ایران

وزارت امور خارجه از نقش همتای قطری خود در دیپلماسی دوحه آمریکا با ایران قدردانی …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.