Jelajahi bintang dan sumber planet di Laboratorium Fisika Plasma

Fisikawan Himawan Winarto dengan kertas di belakangnya. Kredit: Kolase oleh Eli Starcomman / PPPL Office of Communication

Para peneliti di Laboratorium Fisika Plasma Princeton di Departemen Energi Amerika Serikat (DOE) telah mengusulkan metode baru untuk memvalidasi penjelasan teoretis yang luas tetapi belum terbukti tentang pembentukan bintang dan planet.PPPL). Metode ini diperkuat dengan simulasi eksperimen Princeton Magnetic Rotational Institution (MRI), sebuah perangkat laboratorium unik yang bertujuan untuk menunjukkan proses MRI yang diyakini telah mengisi alam semesta dengan benda langit.

Partikel debu kosmik

Perangkat baru ini dirancang untuk meniru proses yang menyebabkan awan debu kosmik Plasma Untuk bintang dan planet jatuh, ia terdiri dari dua silinder konsentris berisi cairan yang akan berputar dengan kecepatan berbeda. Perangkat tersebut berusaha untuk mereplikasi ketidakstabilan yang menyebabkan awan yang mengorbit perlahan-lahan menyebutnya sebagai gerakan sudut mereka dan diperkirakan akan runtuh ke dalam tubuh orbit yang sedang berkembang di mana mereka mengorbit. Gerakan semacam ini membuat bumi dan planet lain tetap dalam orbitnya.

“Dalam simulasi kami, kami melihat perkembangan MRI dalam eksperimen,” kata Hinwan Winarto, lulusan program Princeton bidang fisika plasma di PPPL. Review Fisik E Laporkan hasil itu. “Kami juga mengusulkan sistem diagnostik baru untuk mengukur MRI,” kata Winarto yang minatnya bermula sebagai magang di Universitas Tokyo.Universitas Princeton Kemitraan dalam fisika plasma saat lulus dari Universitas Princeton.

Sistem yang diusulkan akan mengukur kekuatan medan magnet radial, atau melingkar, yang membentuk silinder internal yang berputar dalam pengujian. Karena kekuatan medan sangat terkait dengan ketidakstabilan turbulen yang diharapkan, pengukuran dapat membantu mengidentifikasi sumber turbulensi.

“Tujuan keseluruhan kami adalah untuk menunjukkan kepada dunia bahwa kami telah melihat efek MRI di laboratorium tanpa hambatan,” kata Eric Gilson, salah satu konsultan Himavan pada proyek dan asisten fisikawan di koran tersebut. “Apa yang Himwan usulkan adalah cara baru untuk melihat pengukuran kami untuk melihat sekilas MRI.”

Hasil yang mengejutkan

Simulasi telah menunjukkan hasil yang luar biasa. Meskipun MRI biasanya dapat diamati pada kecepatan putaran silinder yang cukup tinggi, temuan baru menunjukkan bahwa ketidakstabilan mungkin paling baik dilihat sebelum batas atas kecepatan putaran eksperimental tercapai. “Itu berarti kecepatannya mendekati kecepatan kita sekarang,” kata Winarto, “dan proyek kecepatan rotasi perlu kita lihat untuk melihat MRI.”

Tantangan utama dalam mengidentifikasi sumber MRI adalah adanya efek lain yang mungkin bertindak seperti MRI tetapi bukan proses yang sebenarnya. Yang menonjol di antara efek membingungkan ini adalah ketidakstabilan kerajaan yang membagi cairan menjadi paket yang lebih kecil dan sirkulasi seragam yang mengubah profil aliran fluida. Simulasi baru dengan jelas menunjukkan bahwa “MRI mempengaruhi perilaku fluida yang diharapkan di wilayah ini, daripada MRI, konduksi seragam atau ketidakstabilan tulang rusuk,” kata Winarto.

Penemuan-penemuan ini memberi penjelasan baru tentang evolusi bintang dan planet yang mempopulerkan alam semesta. “Simulasi sangat berguna dalam mengarahkan Anda ke arah yang benar untuk membantu menjelaskan beberapa hasil diagnostik eksperimen,” kata Gilson. Seharusnya “”

Referensi: Himawan W. Winarto, Hantao G, Jeremy Goodman, Fatima Ibrahimi, Eric P. “Princeton Magnetic Instability Test Parameter Space Mapping” oleh Gilson dan Yin Wang, 24 Agustus 2020 Review Fisik E.
DOI: 10.1103 / fizariv.102.023113

Pendanaan untuk pekerjaan ini disediakan oleh Departemen Energi Departemen Ilmu Pengetahuan AS; NASA; Pusat Max Planck-Princeton untuk Fisika Plasma. Kolaboratornya termasuk fisikawan PPPL Fatima Ibrahimi dan Yin Wang; Hantao G, fisikawan PPL dan profesor astronomi di Universitas Princeton; Dan Jeremy Goodman, profesor astronomi di Universitas Princeton. Gene-Luke Germond dari Universitas Texas A&M menyediakan kode simulasi SFEMaNS yang banyak digunakan di atas kertas.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Diet junk food dapat meningkatkan risiko mengemudi berbahaya di antara pengemudi truk

Diet tidak sehat yang terkait dengan kelelahan yang lebih besar: Faktor kunci dalam peningkatan risiko kecelakaan, kata para peneliti. Pola makan yang tidak sehat dapat...

Fotosintesis buatan menjanjikan sumber energi yang bersih dan berkelanjutan

Manusia dapat melakukan banyak hal yang tidak dapat dilakukan oleh tumbuhan. Kita bisa berjalan, berbicara, mendengarkan, melihat dan menyentuh. Tetapi tanaman memiliki...

Es laut di pantai Arktik menipis secepat yang saya kira

Es Arktik yang menurun bisa dibilang salah satu korban terbesar perubahan iklim, dan dampaknya sangat luas, dari keadaan beruang kutub yang ikonik dan satwa...

Dinosaurus terbesar di Australia – “Titan Selatan” – baru saja memasuki buku rekor!

Kolaborasi Australia, "Titan Cooper Selatan." Penulis: Vlad Konstantinov, Scott Hoknul © Museum Sejarah Alam Eromanga Apa lapangan basket yang lebih tinggi dari b-double, dan...

Maju dengan roket SLS Moon raksasa, pertemuan dekat dengan Ganymede dan gerhana cincin api

Inti roket Space Launch System (SLS) seberat 188.000 pon telah naik ke peluncur bergerak, di antara dua pendorong roket padat. Kredit: NASA Bergerak maju...

Newsletter

Subscribe to stay updated.