Четверг, 28.03.2024, 19:25 | Приветствую Вас Гость | Подписка на новости сайта
Меню сайта

Темы
Дождь,гроза,град [782]
Жара [577]
Засуха [203]
Землетрясение [2239]
Извержение [1097]
Космос [402]
Лавина [142]
Мороз [313]
Наводнение,цунами [1117]
Оползень,провал [357]
Пожар [663]
Сель [43]
Снегопад [767]
Теория [2738]
Торнадо,ураган [1194]
Феномены [241]
Эпидемия [2449]

Календарь
«  Июнь 2012  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930

Архив новостей

Реклама

Форма входа

Главная » 2012 » Июнь » 29 » Магнитные торнадо на Солнце помогут улучшить термоядерные реакторы
08:47
Магнитные торнадо на Солнце помогут улучшить термоядерные реакторы
Группа норвежских астрофизиков зарегистрировала на Солнце новую группу огромных магнитных торнадо, которые могут быть ответственны за аномальную температуру солнечной короны.



По мнению исследователей, механизм подогрева короны этими магнитными вихрями может пригодиться в разрабатываемых термоядерных реакторах. Температура поверхности Солнца — всего 5 800 К, в то время как корона (внешние слои атмосферы светила) в 70 км от солнечной глади разогревается до 1 000 000 — 3 000 000 К, а изредка — и до 10 000 000 К.

Проблема ещё и в том, что второй закон термодинамики прямо противоречит идее о нагреве короны за счёт прямой теплопередачи от поверхности звезды. Природа этого явления всегда вызывала оживлённую научную дискуссию — не принёсшую, впрочем, конкретного решения. Группа астрофизиков под руководством Свена Ведемейера-Бома из Университета Осло (Норвегия) предложила объяснение, основывающееся на собственных наблюдениях за поверхностью Солнца и его атмосферой при помощи инструментов Atmospheric Imaging Assembly, которые находятся на борту орбитальной Обсерватории солнечной динамики (Solar Dynamics Observatory).

Г-на Ведемейера-Бома и его коллег привлекли сверхмощные торнадо, вихри в хромосфере, одном из верхних слоёв атмосферы Солнца. Астрофизикам удалось обнаружить 14 таких объектов на свободных от пятен участках и проследить за их развитием.

Оказалось, что вокруг каждого из этих вертикальных столбов плазмы наличествует мощнейшая магнитная буря размерами с Европу, также поднимающаяся вверх вместе с плазмой. Похоже, по мере движения плазмы она перемещается вдоль линий магнитного поля; при этом происходит дополнительный разогрев до 1 000 000 К. По сути, это процесс, обратный получению энергии в МГД-генераторах, где при движении плазмы перпендикулярно линиям магнитного поля скорость её перемещения замедляется и энергия передаётся посредством магнитного поля обмотке устройства. Здесь же, двигаясь вдоль линий магнитного поля, плазма, наоборот, резко ускоряется и, соответственно, разогревается.

Каждый такой вихрь существует лишь около 13 минут, достигая скорости в 14–15 тыс. км/ч. Компьютерное моделирование показало, что одновременно на всей поверхности Солнца может быть до 1 000 таких торнадо диаметром в 1 500 км. Вот 3D-симуляция этого явления:

Учёные также изучили магнитную структуру солнечных торнадо в хромосфере и проверили, как их возникновение отражается на состоянии короны и магнитного поля Солнца.

Выяснилось, что появление гигантских вихрей на поверхности хромосферы и фотосферы сопровождалось формированием схожих и соединённых с ними структур в нижних частях короны, как бы «выраставших» из хромосферных торнадо. Их диаметр достигал 1,5 тыс. км, что в тысячи раз больше самых больших земных вихрей.

Что особенно важно, в верхних частях таких торнадо УФ-излучение достигало пиковой интенсивности. А значит, нагрев здесь был выше, чем в любой другой точке хромосферы. Разогрев же, по мнению исследователей, происходит за счёт альфеновских волн — поперечных магнитогидродинамические волн, распространяющихся вдоль силовых линий магнитного поля. Возникнув в результате конвективных движений проводящей среды (восходящие вихри-торнадо в хромосфере), они способны эффективно осуществлять обмен энергией между хромосферой и солнечной кроной. Дело в том, что при определённых условиях энергия альфеновских волн может переходить в другие виды энергии, в частности тепловую (вязкое затухание, джоулева диссипация).

Дополнительным механизмом нагрева являются спикулы — небольшие фонтаны плазмы, всего 1 000 км в диаметре и высотой до 5 000–10 000 км, вырывающиеся из-под поверхности Солнца во внешнюю атмосферу. Десятилетиями учёные полагали, что спикулы перемещают тепло в корону Солнца. Но при последующих наблюдениях, проведённых в 1980-х, было установлено, что спикулы плазмы не достигают корональных температур, и эта теория потеряла былую популярность. Однако несколько лет назад был открыт новый класс спикул, которые двигаются гораздо быстрее и имеют меньшее время жизни по сравнению с «нормальными» спикулами. Вырываясь вверх на высоких скоростях (зачастую превышающих 100 км/с), они, предположительно, исчезают так быстро потому, что плазма, которую они несут, может быть очень горячей.

И тем не менее, по мнению исследователей, основным механизмом разогрева всё же остаются альфеновские волны. Если прежде зарегистрировать альфеновские волны нужной интенсивности не удавалось, то новые наблюдения указывают на их главенствующую роль в нагреве короны до миллионов кельвинов.

Учёные отмечают, что такие волны могут эффективно использоваться и для дополнительного нагрева плазмы в управляемых термоядерных реакциях на Земле — вроде тех, что имеют место в токамаках. Напомним: применяющиеся сейчас методы нагрева, включая сжатие и лазерный нагрев, сталкиваются с колоссальной проблемой — образованием в подогреваемой плазме пузырьков, резко снижающих в ней теплоперенос, что выражается в виде предела Гринвальда, исключающего, как показывают недавние работы, разогрев плазмы в токамаках до параметров, которые позволяют получить экономически целесообразную термоядерную реакцию. Однако альфеновские волны вообще никак не связаны с тепловым переносом в прямом смысле слова. Значит, они легко преодолеют проблему пузырьков и смогут разогреть плазму до бóльших температур, чем это возможно сегодня.

http://science.compulenta.ru/689960/
Категория: Космос | Просмотров: 1545 | Добавил: Sergo | Рейтинг: 4.0/1

Последние новости

Насколько важен пульс на самом деле (12)

Как люди боролись с туберкулезом (14)

Охлаждающее покрытие уменьшило ощущение жары на 1,5 градуса (12)

Выявлена связь между возбудимостью нервной системы и кишечной микрофлорой (17)

Смертность от передозировок в США достигла уровня потерь во Второй мировой (12)

ИИ научили предсказывать наводнения за неделю до их наступления (18)

Одиночество повлияло на риск смерти сильнее, чем алкоголизм и ожирение (16)

Ночные пожары научились предсказывать по сухости травы (18)

Как экстремальная жара будет влиять на россиян к 2050 году (12)

Создали неинвазивные сенсоры для наблюдения за эффективностью химиотерапии (19)

Выявили бактерии микрофлоры, мешающих иммунотерапии рака кожи (22)

Обнаружена способность лекарства от ковида обелдесивира подавлять тяжелые формы Эболы (14)

Разрезающий ДНК белок не нарушает систему репарации клеток (21)

Выявили белок, скрывающий клетки нейробластомы от внимания иммунитета (18)

Таяние Арктики связали с экстремально теплым летом в Европе (24)

Определили временной лимит для видеоигр, превышение которого вредит здоровью (22)

Лечить гепатит C оказалось наиболее выгодно в раннем детстве (13)

Медики развеяли главный миф о туберкулезе (15)

Промывание носа проточной водой посчитали причиной необычных заражений (19)

Гольф утроил риск заболевания, ведущего к параличу (18)

Лесные пожары ускоряют накопление радиоактивного свинца в морях Арктики (14)

Быстрое развитие болезни Альцгеймера связали с каплями жира в клетках мозга (10)

Двойная иммунотерапия рака мозга прошла первую фазу клинических испытаний (13)

Выявлен рецептор, регулирующий выработку гормона голода в клетках желудка (10)

В Гонконге представили модель ИИ для помощи нейрохирургам (13)

Ученые спрогнозировали рост поглощения метана почвой от изменения климата (15)

Долгий разговор по мобильному телефону не повысил риск развития рака мозга (19)

Медики нашли в человеческой крови маркеры скорости старения (12)

Геоинженерный проект по отражению солнечного света назвали опасным для Земли (9)

В США загадочная болезнь каждые два года парализует детей (9)

Иммунотерапия глиомы прошла первую фазу клинических испытаний (24)

Составлен психологический портрет человека, склонного к вейпингу (23)

Эссенциальный тремор связали с повышенным риском развития деменции (15)

Недосып повлиял на диабет (18)

Создали комплекс для исследований стресса и испытания препаратов (17)

Разработали VR-среду для реабилитации людей с ментальными нарушениями (15)

Употребление сладких напитков на 20% повышает риск развития аритмии (15)

Создали экспресс-тест для ранней диагностики ВИЧ (43)

У мужчин во всем мире снижается количество сперматозоидов (36)

Почти 900 миллионов человек в мире пострадало от ожирения в 2022 году (24)

Эпилепсия после травмы головы повысила риск развития деменции (33)

Климатологи прогнозируют рекордно сильную жару из-за усиления Эль-Ниньо (31)

Выявлена молекула РНК, способствующая развитию атеросклероза у диабетиков (27)

Климатологи предложили иссушить льдом воздух над тропиками для борьбы с потеплением (30)

Хроническое употребление каннабиса связали с повышенным риском болезней сердца (29)

Создали нейросеть для выявления оспы обезьян (25)

Гербициды симазин и атразин на треть повышают риск болезни Паркинсона (19)

Разработали первый в мире аортальный клапан из донорских тканей (23)

Вещество из печени кальмара подавляет воспаления при ишемии почек (36)

Электростимуляция может нарушать работу нейронных сетей в спинном мозге (31)

Поиск


Популярное

На Восточное побережье США надвигается "Франкеншторм". Он уже забрал 20 жизней (28339)

Человечество вступило в эпоху природных катаклизмов (19233)

Эпидемия бубонной чумы вспыхнула на Мадагаскаре (10182)

«Сэнди» признан вторым самым дорогим ураганом в истории США (10059)

Супервулкан может проснуться в любой момент (8448)

Сегодня по всему миру произошло 49 землетрясений (6991)

30 тысяч человек умирает ежегодно от амариллеза (6437)

Большая грудь сокращает жизнь на годы (5511)

Остров ВИЗЕния (5204)

Англия: зима в начале мая (4966)

Гигантская Фабианская дыра продолжает расти (4879)

Карнавал в Венеции начался с наводнения (4853)

Селевой поток опять обрушился на уезд Илян (4713)

Гипотеза о СПИД (4712)

Число пострадавших от наводнения в Мордовии достигло 4,5 тысяч человек, подтоплено более 2 тысяч домов (4587)

В Москву идет жара (4576)

Вода в реке Белой в Адыгее не может очиститься из-за 5-километрового оползня (4546)

Ураган в Москве 06.05.2012 (4506)

В Англии уходящий год признан самым дождливым в истории метеонаблюдений (4446)

Десятки домов затоплены в Узбекистане в результате наводнения (4364)

Землетрясение в Армении (4358)

Ученые установили точную дату Всемирного потопа (4349)

Вулкан Санторин, погубивший минойскую цивилизацию на Крите, вышел из многолетней спячки (4339)

Из-за извержения Попокатепетля в Мехико объявлен высший уровень опасности (4336)

На планете появился новый вид облаков - Асператус (4289)

Пятидесятиградусные морозы пришли в Якутию (4275)

Йеллоустонский супервулкан (4270)

Семь новых природных чудес света (4259)

Самые большие и опасные вулканы мира (4252)

Жара в Норильске побила 30-летний рекорд (4229)

Совсем скоро человечество ждёт всемирная катастрофа (4181)

В Крыму зарегистрировали землетрясение мощностью 1-2 балла по шкале Рихтера (4137)

Власти борятся с наводнением на Бали (4110)

Как мы измеряем силу землетрясений? (4005)

Самые удивительные природные феномены (3876)

Йеллоустоун взорвется осенью и в мире начнется Апокалипсис (3862)

Изменение климата (3814)

Зимняя гроза на Кузбассе (3774)

У островов Фиджи произошло землетрясение магнитудой 5,5 (3698)

Волну-убийцу создали в обычном бассейне (3641)

Copyright Sergo © 2012-2024

Яндекс.Метрика