Physiker der University of California in Los Angeles haben Schallwellen verwendet, um
Konvektion bei der Bewegung eines heißen Gases unter dem Einfluss einer gravitationsähnlichen akustischen Kraft in einem kugelförmigen Glasgefäß.Bild: J.P.Koulakis et al., Phys.Rev.Lett.
Das heiße Plasma, das einen Stern bildet, wird lokalisiertin ständiger Bewegung. Wenn es sich der Oberfläche nähert, kühlt es ab und beginnt, sich tiefer in den Kern zu bewegen, um sich wieder zu erwärmen. Dadurch bilden sich Konvektionsströme, die wiederum ein Magnetfeld erzeugen.
Um Ihr eigenes Physikmodell zu erstellen, füllen Sie es auseine 3 cm breite kugelförmige Glasschale mit gasförmigem Schwefel und erhitzte das Gas in der Mitte mittels Mikrowellenstrahlung auf 4.000 °C. Die Schallwellen im Inneren der Kugel wirkten wie die Schwerkraft und schränkten die Bewegung des heißen Gases ein. Gleichzeitig ist die in einem solchen Modell erzeugte Schallkraft tausendmal größer als die Schwerkraft auf der Erdoberfläche. Dies bedeutet, dass in allen Experimenten die akustische Schwerkraft das Verhalten des Modells steuert.
Konvektionsströmungen der akustischen Schwerkraft im Inneren des Modells.Koulakis et al., Phys.Rev.Lett.
Videoaufnahmen der Kugel während der Experimente zeigen die komplexe Bewegung des Gases nach dem Einschalten der akustischen Kraft.Die Forscher identifizierten diese Bewegung als konvektive Strömung, die durch Gasheizung in der Nähe des Zentrums angetrieben wird.Sie sind identisch mit dem, was auf einem gasförmigen Riesenplaneten oder Stern passiert.Heiße Gasklumpen im Modell "steigen an die Oberfläche" und bilden helle Wolken.
Die Fähigkeit zu kontrollieren und zu manipulierenPlasma in einer Weise, die Konvektion simuliert, wird Wissenschaftlern helfen zu verstehen und vorherzusagen, wie sich das Sonnenwetter auf Raumfahrzeuge und Satellitenkommunikationssysteme auswirkt, sagen die Wissenschaftler.
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