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科学家们在太阳氛围中更好地了解异国情调

2021-09-06 08:50:08来源:

美国宇航局的太阳能动力学天文台于2015年捕获的太阳耀斑。

来自爱尔兰和法国的科学家们今天宣布了一个关于在太阳氛围的极端条件下的表现如何表现。

科学家们在美国宇航局航天器上使用了大型无线电望远镜和紫外线相机,以更好地了解异国情调但不太理解的“第四级物质”。这件物质称为等离子体,可以坚持在地球上开发安全,清洁和有效的核能发电机的关键。

科学家们在领先的国际期刊,自然通信中发表了他们的调查结果。

我们在日常生活中遇到的大部分物质都以固体,液体或气体形式,但大多数宇宙由等离子体组成 - 一种高度不稳定和电荷的液体。太阳也由这种等离子体组成。

尽管是宇宙中最常见的物质形式,但仍然是一个谜,主要是由于其在地球上的自然条件下的稀缺性,这使得难以研究。地球上的特殊实验室为此目的重建极端空间条件,但太阳代表了一个全自然实验室,研究了对手工构造的地球实验室往往过于极端的条件的等离子体的表现。

三位一体学院都柏林博士后研究员和艾因克利博士博士的国际合作博士和都柏林先进研究所(DIADS)。他说:

“太阳气氛是极端活动的温床,等离子体温度超过100万摄氏度和粒子,靠近光速。光速颗粒在无线电波长下闪耀光亮,因此我们能够在大型无线电望远镜的情况下究竟监测等离子体。

我们与巴黎天文台的科学家密切合作,并与位于法国中部的南巴莱的大型无线电望远镜进行了对太阳的观察。我们将通过紫外线摄像机的无线电观测结合在美国宇航局的太阳能动力学天文台航天器上的紫外线观测,以表明太阳上的等离子体通常可以发出脉冲像灯笼的无线电光。我们已经知道这项活动几十年来,但我们使用空间和地面的设备使我们首次映射无线电脉冲,并恰好看等离子体在太阳能大气中是如何不稳定的。“

研究阳光上的等离子体的行为允许比较它们在地球上的行为方式,在这种情况下正在努力建立磁控融合反应堆。这些是核能发电机,比我们目前用于今天能源的裂变反应堆表兄弟更安全,更清洁和更有效。

Peter Gallagher项目的DIAS和合作者教授说:“核融合是一种不同类型的核能产生,使得血浆原子融合在一起,而不是将它们分开,除了裂变之外。融合更稳定,更安全,它不需要高放射性燃料;事实上,融合中的大部分废物是惰性氦气。“

“唯一的问题是核聚变等离子体是非常不稳定的。一旦等离子体开始产生能量,一些天然工艺就会关闭反应。虽然这种关断行为就像一个固有的安全开关 - 融合反应器不能形成失控反应 - 它也意味着等离子体难以在能量产生的稳定状态下保持等离子体。通过研究等离子体如何在阳光下变得不稳定,我们可以了解如何在地球上控制它们。“

这项研究的成功是通过三位一体,DIA,法国合作者的研究人员之间的密切联系。

尼科尔博士博士,巴黎项目领先合作者说:“巴黎天文台历史悠久地制作太阳的无线电观察,追溯到20世纪50年代。通过与欧洲周围的其他无线电天文团队合作,我们能够制作突破性的发现,例如这一目标,并继续在法国的太阳能射电天文学中取得成功。它还进一步加强了法国与爱尔兰之间的科学合作,我希望将来继续存在。“

博士博士以前在巴黎天文台工作,由爱尔兰研究委员会和欧盟委员会获得的奖学金资助。他继续与他的法国同事密切合作,希望在爱尔兰的法国乐器和新建的最先进的设备上致力于使用相同的现象。

Carley博士补充说:“与法国科学家的合作正在进行中,我们已经在爱尔兰的新建无线电望远镜(如爱尔兰低频阵列)(i-Lofar)进行了进展。I-Lofar可以用来在阳光下揭示新的等离子物理,比以前更进一步,教导我们如何在阳光下的两种等离子体上的表现如何,这里是一般的地球和整个宇宙。“

该工作由爱尔兰研究委员会提供资金。

出版物:Eoin P. Carley等人,“由于磁性信息动力学香肠模式振荡,”太阳能电晕的磁性动力学香肠模式振荡,“自然通信第10卷,物品编号:2276 (2019)