новости космоса
5175 29
16 января 2018 06:20:02

Ученые моделируют турбулентность в плазме солнечного ветра

Возможно, читая эту новость, вы пьете кофе. При перемешивании напитка ложкой в чашке формируются завихрения жидкости, которые распадаются на множество меньших по размерам завихрений, до тех пор пока полностью не рассеются. Этот процесс можно описать как формирование каскада завихрений в масштабе от самого крупного до самого мелкого. Кроме того, движение ложки приводит горячую жидкость в контакт с более холодным воздухом, поэтому кофе более эффективно отдает тепло в окружающую среду и охлаждается.

Примерно такой же эффект наблюдается в космосе для электрически заряженных частиц – плазмы солнечного ветра – «выдуваемых» нашим Солнцем, но с одним ключевым отличием: в космосе отсутствует воздух. Хотя энергия, которую дает наша звезда солнечному ветру, переносится с большего масштаба на меньший в результате турбулентных каскадов, так же как это происходит в вашем кофе, однако температура плазмы не падает, а только растет, поскольку вокруг нее нет холодного воздуха, который мог бы охладить плазму.

Как именно происходит нагрев плазмы солнечного ветра, ученые точно не знают, поскольку измеренная температура этой плазмы оказывается выше, чем ожидалось, исходя из модели расширяющегося газа, почти не испытывающего столкновений. Ученые считают, что причиной разогрева может быть турбулентный характер солнечного ветра.

Современное компьютерное моделирование позволяет глубже понять это сложное движение. На фото изображен фрагмент результата такого моделирования. Он отражает распределение плотности потока в турбулентной плазме солнечного ветра, где в результате турбулентного каскада энергии появляются локализованные нити и завихрения. Голубым и желтым цветами показаны наиболее интенсивные потоки (голубым – отрицательные, желтым – положительные значения ).

Составлено по материалам, предоставленным Европейским космическим агентством.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
priwelec-45 · 16-01-2018

Комментарий заблокирован

2
NoOneElse-4 · 16-01-2018

Интересно а как этот "пятибрат" монетизирует (модное слово) свой бизнес??? А чето не рублю, но по ходу он гребет бабло лопатой раз такой настырный!

3
nikkaknik105 · 16-01-2018

"Физики шутят".
Задача: Три рыбака уснули на берегу. Среди ночи один из них проснулся,
забрал свою треть улова и уехал домой. Поскольку улов точно на три не
делился, пришлось ему одну рыбину выбросить обратно в реку. Через
некоторое время проснулся второй рыбак, и, думая, что остальные еще
спят, забрал треть из оставшейся рыбы (опять-таки, пришлось одну
выбросить, чтобы на три поделилось) и тоже уехал. Потом проснулся
последний рыбак и сделал то же самое (одну выбросил, треть забрал).
Вопрос: каков был минимальный улов?
Пол Дирак, известный физик, решил эту задачу так: рыбок было минус две!
Если при этом одну выбросить, то их останется минус три, а если теперь
забрать треть, то снова будет минус две, и так до следующего рыбака.

4
Reynkarnfil0 · 16-01-2018

"А чето не рублю, но по ходу он гребет бабло лопатой раз такой настырный!"
NoOneElse10, вы как обычно, не рубите, хотя и ведёте фрикционные записи, и могли бы более детально всё разобрать по "косточкам".
Ваша беда в том, что слишком много уделяете внимания деньгам, хотя они очевидно вам позволяют больше свободы, по крайней мере в выборе места обитания.
Тут же похоже дело не в деньгах, а в его личных отношениях с кем-то из админачальства этого ресурса.

5
Otzzi139 · 16-01-2018

Админначальство борется с пятидебилом, а последний борется с адмначальством. Но это не та борьба, в которой добывается свобода. Отрадно, что астроньюсеры перестали на него реагировать, но ему по-видимому пофиг. Ваша версия Reynkarnfil, весьма близка к истине 8-)

6
dilettant171 · 16-01-2018

Надо радоваться, поскольку AstroNews пользуется популярностью, но, однако, стоит и опасаться - дурной пример заразителен, за одним "пятидебилом" могут и другие "понабежать".

Никто не пробовал посчитать сколько открытий помогла сделать обычная чашка кофе? :-)

7
Reynkarnfil0 · 16-01-2018

Комментарий заблокирован

8
dr_ovosek0 · 16-01-2018

Reynkarnfil, зато у нас тут отношения, как на завалинке. Только материться нельзя и посылать на другие сайты!

9
Князь149 · 16-01-2018

И дело даже не в турбулентности каскадов, а в сильнейшем магнетизме, которые не дает пересекаться плазмовым потокам - консолидируя их в многоветвистую структуру.

10
ququ90 · 16-01-2018

Пятибрат очень просто монетизирует, хоть и не с этого сайта. Это для Петра. В наш век достаточно уделять 15 минут в неделю этой борьбе, чтобы приносить неудобства администрации сайта. И хватит уже обсуждать роботов, лучче новости. Хотя последние действительно слабы. Между тем, хороводы вокруг em-drive продолжаются и вроде как появилось какое то чуть более приемлимое его объяснение.

11
ququ90 · 16-01-2018

Князь, тут надо уточнять, при моделировании этот самый магнетизм учитывался или как. В статье здесь ни слова.

12
puzzler91 · 16-01-2018

"Никто не пробовал посчитать сколько открытий помогла сделать обычная чашка кофе?"
dilettant, Можно еще на кофейной гуще погадать, намного больше открытий получится :-)

13
dilettant171 · 16-01-2018

Без "помощи клуба" мы рискуем увидеть Reynkarnfil-а только через год, ау, есть ещё не жадные на "+" участники?
Или вариант "В" - реинкарнация (перелогиниться).

14
dilettant171 · 16-01-2018

Puzzler, я собственно это и имел ввиду, чашка кофе во всех ипостасях. :-)

15
ququ90 · 16-01-2018

-12, самый тот повод еще раз зарегистрироваться.

16
Leonid3190 · 16-01-2018

"..хороводы вокруг em-drive продолжаются.." (с)ququ
Такое объяснение (хоть и с привлечением интеграла по поверхности) можно увидеть в пресловутой чашке кофе, даже имя у него есть с позапрошлого века: "Броуновское движение" :-)

17
ququ90 · 17-01-2018

Леонид, как только емдрайв будет переведен из нефизики в физику, это даст нехилый дальнейший толчок развития этому направлению (выбор формы и прочего), а оно очень многообещающее. Хотя вариант с развенчанием очередного супердвигателя все еще возможен.

18
Leonid3190 · 17-01-2018

ququ, упомянутый вами вариант для меня очевиден :-)
Уж лучше направить усилия на создание паруса на фоновое излучение, которое есть везде и всегда. Гарантированная тяга в 10^(-13) Ньютон/м^2, что не очень сильно отличается от милиНьютонов/кВт :-)

19
elena192 · 17-01-2018

Кофе охлаждается с помощью воздуха,который забирает тепло.А плазма нагревается за счёт тепла, которое солнце отдало ранее в окружающее пространство и плазма догнала его.

20
ququ90 · 17-01-2018

Леонид, а фоновое излучение разве направленное?

21
Leonid3190 · 17-01-2018

ququ, фоновое излучение дует со всех сторон, но парус с хитростью: с одной стороны чёрный и поглощает фотоны и получает от каждого импульс 6.23*10^(-31) ньютона, а с другой стороны блестящий и отражает фотоны, получая от каждого двойной импульс, разница как раз и создаёт указанное в предыдущем посте давление :-)

22
dr_ovosek0 · 17-01-2018

Leonid3, "и создаёт указанное в предыдущем посте давление", в котором вы, похоже, циферки порядка местами перепутали?
Кстати, как лирик физика хочу спросить: неужели в самом деле передаваемый импульс при отражении вдвое выше, чем при поглощении.

23
Leonid3190 · 17-01-2018

dr_ovosek, конечно и ровно в два раза: один когда ударился и второй когда отскочил :-)
Циферки просто перепутать, сейчас отлучил от процесса жамкания по клавишам сначала мизинцы, подбираюсь к безымянным -- собаки не по тем клавишам бьют :-)
Ну что же, проверим гармонию алгеброй:
Импульс фотона p=h/λ [Ньютон], где h -- постоянная Планка = 6,63E-34 [Дж*сек]; λ -- длина волны, для фонового излучения 0,00106 [м]. Таким образом импульс каждого фотона фонового излучения равен p = 6,63E-34/0,00106 = 6.255E-31 Н.
Таких фотонов в каждом кубическом метре пространства одномоментно находится 500 миллионов штук и летя со скоростью света через каждый квадратный метр проскакивает 500000000*300000000 = 1.5E+17 штук. Половина из них 0.75E+17 шт летит с нужной нам полусферы, именно с полусферы и поэтому суммарный импульс на парусе меньше в корень квадратный из Pi, т. е. в 1.77 раза.
Итого на квадратный метр паруса действует сила
Р = (6.255E-31)*(1.5E+17)/1.77 = 5.3E-14 Н
dr_ovosek, действительно я ошибся почти в два раза (наверное забыл разделить на 1.77), бывает :-)

24
dr_ovosek0 · 18-01-2018

Leonid3, еще "лирический" вопрос: а в квантовой механике абсолютно безразлично, под каким углом к препятствию летят фотоны с точки зрения передачи импульса препятствию?

25
berezor83 · 18-01-2018

нет, рейнкамфил я в шоке -- мне-же как-то удается правила соблюдать, да и не только я -- елена тоже вроде...
с помощью нас он может через недельку выйдет, но по мне -- перелогиниваться

26
Otzzi139 · 18-01-2018

dr_ovosek-лирик: "...а в квантовой механике абсолютно безразлично, под каким углом к препятствию летят фотоны с точки зрения передачи импульса препятствию?"
...
Отнюдь!, не забываем, что импульс - величина векторная!, следовательно, направление отбросить нельзя! И не важно, квантовая это механика, или какая другая :-)

27
Leonid3190 · 18-01-2018

dr_ovosek, здесь чистая механика, совсем без квантов.
Я ведь обозначил "полусфера": если одинаковые силы приложить со всех сторон полусферы, то результирующая сила (векторная сумма) получится в (корень из Pi) раз меньше алгебраической, т. е в ~1.77 раз.
Ой, да что это я, спутал теорию вероятностей с механикой, 1.77 -- это коэффициент для скоростей, а при сложении сил коэффициент ровнёхонько 2 (два)!
Всё, "ухожу в монастырь", как король и фильма про Золушку :-)

28
dilettant171 · 18-01-2018

Пускай тяга у "солнечного паруса" на квадратный метр, что и у "чудо-ведра" (я к тому, что тяга мизерная), зато не надо "парится" откуда брать киловатты мощности, "солнечный ветер" штука халявная. :-)

Леонид, рано Вам о монастыре думать!

29
Leonid3190 · 18-01-2018

dilettant, так тот король-то в монастырь так и не ушёл (ну точно, как Иван Грозный)
:-)

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!