能量是如何从太空中混沌电磁场转化为太阳风的?

能量是如何从太空中混沌电磁场转化为太阳风的?
2019年03月18日 08:36 新浪科技
美国耶鲁大学克里斯多夫__斯波尔丁(Christopher Spalding)模拟了太阳系早期状况,并假设恒星的太阳风?#35748;?#22312;更加强烈,因为太阳更加活跃,自转速度更快,这可能有助于形成地球。  美国耶鲁大学克里斯多夫__斯波尔丁(Christopher Spalding)模拟了太阳系早期状况,并假设恒星的太阳风?#35748;?#22312;更加强烈,因为太阳更加活跃,自转速度更快,这可能有助于形成地球。
之前科学家认为,“朗道阻尼(Landau damping)”过程负责给太阳风中的电子提供能量,并使星际空间温度升高。目前来自美国宇航局人造卫星观测数据已测量到该过程,并证实了?#23186;?#35770;。  之前科学家认为,“朗道阻尼(Landau damping)”过程负责给太阳风中的电子提供能量,并使星际空间温度升高。目前来自美国宇航局人造卫星观测数据已测量到该过程,并证实了?#23186;?#35770;。

  新浪科技讯 北京时间3月18日消息,据国外媒体报道,目前,研究人员直接测量到能量如何从太空中混沌电磁场转化为太阳风。

  之前科学家认为,“朗道阻尼(Landau damping)”过程负责给太阳风中的电子提供能量,并使星际空间温度升高。目前来自美国宇航局人造卫星观测数据已测量到该过程,并证实了?#23186;?#35770;。英国伦敦玛丽女王大学(QMUL)科学家表示,这项发现有助于我们更好地理解太阳风穿越太空中如何加热。

  太阳风是来自太阳的带电粒子流,或被称为等离子体,充满?#23435;?#20204;整个太阳系。理解太阳风中这些粒子对于研究星际物质、存在于太空中的辐射以及黑洞周围等离子体盘是至关重要的。

  该研究主要作者、伦敦玛丽女王大学克里斯多夫·陈(Christopher Chen)博?#20811;擔骸?#31561;离子体是目前宇宙中最丰富的可见物质形式,通常是一种叫做湍流的高度动荡、明显混沌状态。”

  这种湍流将能量转移至等离子体粒子上,导致这些粒子加热并载有能量,从而使得湍流和相关加?#35748;?#35937;在宇宙中非常普遍。研究小组在这项研究中使用了美国宇航局磁层多尺度探测器(MMS)的高?#30452;?#29575;测量数据以及一种最新开发的数据分析技术。

  MMS探测器位于太阳风中,并测量流经的磁场和粒子流。“朗道阻尼”是一种负责将电磁波能量传递至太阳风等离子体带电粒子的现象。这一过程最初是由诺贝尔奖得主、物理学家列夫·朗道(Lev Landau)发现的。

  当时,朗道发现电磁波穿过等离子体(离子和电子组成的离子化气体),这些带电粒子的速度与电磁波相同。来自电磁波的能量随后被太阳风的带电粒子吸收,从而在“朗道阻尼”过程中降低了电磁波自身能量。

  “朗道阻尼”过程之前已被测量过,但是迄今还不知道它是否?#35270;?#20110;太空中复杂等离子体。在整个宇宙之中,物质处于能量充沛的等离子体状态,其高温环境远超出之前的预期。

  例如:日冕温度是太阳表面温度的数百倍,科学家仍在试图揭晓其中的谜团。克里斯多夫博?#20811;擔骸?#22312;这项研究中,我们首次直接测量到自然产生天体物理等离子体过程中湍流加?#35748;?#35937;。同时我们还证实了一?#20013;?#20998;析技术,它是一种可以用于探测能量等离子体的工具,?#37096;?#20197;用于等离子体行为不同特征的后续研究。”

  除此之外,这项研究还为未来勘测太阳系其它区域的任务奠定了基础。例如:美国宇航局“?#37327;?#21495;”太阳探测器首次开始探索太阳附近的日冕和等离子体环?#22330;?#30446;前,这项最新研究报告发表在《自然通讯》杂志上。(叶倾城)

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