แรงโน้มถ่วงของดวงดาวสร้างขึ้นใหม่ภายในทรงกลมแก้วเล็กๆ

นักฟิสิกส์ที่ UCLA ใช้คลื่นเสียงเพื่อสร้าง

สนามโน้มถ่วงทรงกลมและแบบจำลองของการพาความร้อนของพลาสมาที่ส่งผลต่อสนามโน้มถ่วง ซึ่งจะช่วยศึกษาสภาพอากาศในอวกาศได้ดีขึ้น และสร้างฟิสิกส์ที่ซับซ้อนของดวงดาวในการทดลองบนโลกขึ้นมาใหม่

การพาความร้อนระหว่างการเคลื่อนที่ของก๊าซร้อนภายใต้อิทธิพลของแรงอะคูสติกคล้ายแรงโน้มถ่วงในภาชนะแก้วทรงกลม ภาพ: J. P. Koulakis et al., Phys. สาธุคุณ เล็ตต์

พลาสมาร้อนที่ก่อตัวเป็นดาวฤกษ์ตั้งอยู่ในการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง เมื่อเข้าใกล้พื้นผิว มันจะเย็นลงและเริ่มเคลื่อนที่ลึกเข้าไปในแกนกลางเพื่อให้ร้อนขึ้นอีกครั้ง เป็นผลให้เกิดกระแสการพาความร้อนซึ่งจะสร้างสนามแม่เหล็ก

หากต้องการสร้างแบบจำลองทางฟิสิกส์ของคุณเอง ให้กรอกเปลือกแก้วทรงกลมกว้าง 3 ซม. พร้อมกำมะถันก๊าซและทำให้ก๊าซร้อนตรงกลางถึง 4,000 ° C โดยใช้รังสีไมโครเวฟ คลื่นเสียงภายในลูกบอลทำหน้าที่เหมือนแรงโน้มถ่วง จำกัดการเคลื่อนที่ของก๊าซร้อน ในขณะเดียวกัน แรงเสียงที่เกิดขึ้นภายในแบบจำลองดังกล่าวนั้นมากกว่าแรงโน้มถ่วงบนพื้นผิวโลกถึงพันเท่า ซึ่งหมายความว่าในการทดลองทั้งหมด แรงโน้มถ่วงแบบอะคูสติกจะควบคุมพฤติกรรมของแบบจำลอง

กระแสการพาแรงโน้มถ่วงของเสียงภายในแบบจำลอง วีดีโอ: J. P. Koulakis et al., Phys. สาธุคุณ เล็ตต์

การบันทึกวิดีโอของทรงกลมระหว่างการทดลองแสดงการเคลื่อนไหวที่ซับซ้อนของก๊าซหลังจากเปิดแรงเสียง นักวิจัยระบุการเคลื่อนไหวนี้เป็นกระแสการพาความร้อนที่ขับเคลื่อนโดยความร้อนของแก๊สใกล้ศูนย์กลาง พวกมันเหมือนกันกับสิ่งที่เกิดขึ้นบนดาวเคราะห์หรือดาวฤกษ์ขนาดยักษ์ที่เป็นก๊าซ ก้อนก๊าซร้อนในแบบจำลอง "ลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ" ก่อตัวเป็นพลัมสีสดใส 

ความสามารถในการควบคุมและจัดการพลาสมาในลักษณะที่จำลองการพาความร้อนจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจและคาดการณ์ว่าสภาพอากาศสุริยะส่งผลต่อยานอวกาศและระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมอย่างไร นักวิทยาศาสตร์กล่าว

อ่านเพิ่มเติม:

จุดดับบนดวงอาทิตย์ขนาดยักษ์กำลังหันเข้าหาโลก มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า

ดูว่าเครื่องบินไร้ใบพัดบินได้อย่างไร ความเร็วเกิน 900 กม./ชม

ทางช้างเผือกมีขนาดใหญ่ผิดปกติสำหรับเส้นใยดาราจักร