Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà vật lý thiên văn plasma đã tạo ra mô phỏng tự đồng nhất đầu tiên của các quá trình vật lý xảy ra trong một ngọn lửa mặt trời. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng siêu máy tính và một sự kết hợp mới của các mô hình vật lý.
Các nhà vật lý thiên văn plasma tại KU Leuven đã tạo ra mô phỏng tự đồng nhất đầu tiên của các quá trình vật lý xảy ra trong một vụ cháy mặt trời. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng siêu máy tính Flemish và một sự kết hợp mới của các mô hình vật lý.
Bão mặt trời là những vụ nổ trên bề mặt Mặt trời giải phóng một lượng năng lượng khổng lồ, tương đương với một quả bom nguyên tử ‘Little Boy’ nghìn tỷ phát nổ cùng lúc. Trong các trường hợp cực đoan, các ngọn lửa mặt trời có thể vô hiệu hóa các kết nối vô tuyến và trạm năng lượng trên Trái đất nhưng chúng cũng là cơ sở của các hiện tượng thời tiết không gian tuyệt đẹp. Chẳng hạn, Đèn phía Bắc (cực quang) được liên kết với một ngọn lửa mặt trời làm nhiễu loạn từ trường của Mặt trời đến mức mà một bong bóng plasma mặt trời có thể thoát ra khỏi bầu khí quyển của Mặt trời.
Mô phỏng độc đáo
Nhờ các vệ tinh và kính viễn vọng mặt trời, chúng ta đã hiểu khá nhiều về các quá trình vật lý diễn ra trong một vụ cháy mặt trời. Đối với một điều, chúng ta biết rằng ngọn lửa mặt trời chuyển đổi năng lượng từ từ thành năng lượng nhiệt, ánh sáng và chuyển động rất hiệu quả.
Trong sách giáo khoa khoa học, các quá trình này thường được hình dung như mô hình ngọn lửa mặt trời 2 chiều tiêu chuẩn. Tuy nhiên, các chi tiết của minh họa này chưa bao giờ được xác nhận. Điều này là do việc tạo ra một mô phỏng hoàn toàn phù hợp là một thách thức lớn, vì cả hai hiệu ứng vĩ mô (chúng ta đang nói đến hàng chục ngàn km ở đây: lớn hơn Trái đất) và phải tính đến vật lý hạt siêu nhỏ.
Các nhà nghiên cứu tại KU Leuven hiện đã có thể tạo ra một mô phỏng như vậy. Là một phần của nghiên cứu tiến sĩ của mình, Wenzhi Ruan đã làm việc trên mô phỏng với các đồng nghiệp của mình trong nhóm của Giáo sư Rony Keppens tại Khoa Vật lý thiên văn Plasma KU Leuven. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng sức mạnh tính toán của siêu máy tính Flemish cũng như sự kết hợp mới của các mô hình vật lý trong đó các hiệu ứng siêu nhỏ của các hạt tích điện được tính đến trong một mô hình vĩ mô.
Từ minh họa sách giáo khoa đến mô hình tự phù hợp
Giáo sư Rony Keppens giải thích: “Công việc của chúng tôi cũng giúp tính toán hiệu quả chuyển đổi năng lượng của ngọn lửa mặt trời”. “Chúng ta có thể tính toán hiệu quả này bằng cách kết hợp cường độ từ trường của Mặt trời dưới chân ngọn lửa với tốc độ mà đôi chân đó di chuyển. Nếu chúng ta có thể hoàn thành các quan sát của mình kịp thời, đó là bởi vì mọi thứ xảy ra trong một khoảng thời gian hàng chục giây đến vài phút. “
“Chúng tôi đã chuyển đổi kết quả mô phỏng số thành các quan sát ảo về ngọn lửa mặt trời, nhờ đó chúng tôi bắt chước các kính thiên văn ở tất cả các bước sóng có liên quan. Điều này cho phép chúng tôi nâng cấp mô hình ngọn lửa mặt trời tiêu chuẩn từ hình minh họa sách giáo khoa thành mô hình thực tế.”
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi KU Leuven . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :