Sterrenzwaartekracht nagebootst in een kleine glazen bol

Natuurkundigen aan de UCLA gebruikten geluidsgolven om te creëren

sferisch zwaartekrachtveld en modellering van plasmaconvectie die dit veld beïnvloedt. Dit zal helpen het ruimteweer beter te bestuderen en de complexe fysica van sterren na te bootsen in experimenten op aarde.

Convectie tijdens de beweging van heet gas onder invloed van een zwaartekrachtachtige akoestische kracht in een bolvormig glazen vat. Afbeelding: J.P. Koulakis et al., Phys. Ds. Let.

Het hete plasma dat een ster vormt, bevindt zichconstant in beweging. Naarmate het het oppervlak nadert, koelt het af en begint het dieper in de kern te bewegen om weer op te warmen. Hierdoor ontstaan ​​convectiestromen die op hun beurt een magnetisch veld opwekken.

Vul in om uw eigen natuurkundig model te makeneen bolvormige glazen schaal van 3 cm breed met gasvormige zwavel en verwarmde het gas in het midden tot 4.000 ° C met behulp van microgolfstraling. De geluidsgolven in de bal werkten als zwaartekracht en beperkten de beweging van het hete gas. Tegelijkertijd is de akoestische kracht die in zo'n model wordt gegenereerd duizend keer groter dan de zwaartekracht op het aardoppervlak. Dit betekent dat bij alle experimenten de akoestische zwaartekracht het gedrag van het model zal bepalen.

Convectiestromen van akoestische zwaartekracht in het model. Video: J.P. Koulakis et al., Phys. Ds. Let.

Video-opnamen van de bol tijdens experimententonen de complexe beweging van gas nadat de akoestische kracht is ingeschakeld. De onderzoekers identificeerden deze beweging als een convectieve stroom, aangedreven door gasverwarming nabij het centrum. Ze zijn identiek aan wat er gebeurt op een gasvormige reuzenplaneet of ster. Hete gasklonten in het model ‘stijgen naar de oppervlakte’ en vormen heldere pluimen. 

Het vermogen om te controleren en te manipulerenplasma op een manier die convectie simuleert, zal wetenschappers helpen begrijpen en voorspellen hoe zonneweer ruimtevaartuigen en satellietcommunicatiesystemen beïnvloedt, zeggen de wetenschappers.

Lees verder:

Een gigantische zonnevlek draait zich naar de aarde. Het is met het blote oog te zien

Zie hoe een bladloos vliegtuig vliegt. Zijn snelheid overschrijdt 900 km/h

De Melkweg is abnormaal groot vanwege zijn galactische gloeidraad