Tudomány
Polimerfolyadék-kísérlettel vizsgálták a Nap felszínén megfigyelhető anyagkilövellések keletkezését a kutatók
Bekapcsolt hangszóróra öntött folyadékoldat segítette a tudósokat.
2022.03.12 14:08MTIBekapcsolt hangszóróra öntött folyadékoldat segítette a tudósokat annak megértésében, hogy miként keletkeznek a Nap felszínén megfigyelhető anyagkilövellések. A magyar vezetésű, nemzetközi kutatócsoport tagjai kísérletükkel első ízben bizonyították, hogy a napszpikulák keletkezését és nagy számát egy egyszerű mechanizmus, a konvekció okozhatja.
A sugárszerű anyagkilövellés (jet) rendkívül gyakori a természetben. Ennek egyik példája a hím alligátorok párzási viselkedése során figyelhető meg: amikor az aligátor épphogy a vízfelszín alá meríti nyakát, mély, basszus tartománybeli frekvenciákon hangos morgást hallat, aminek hatására vízsugarak kezdenek táncba a tó felszínén. A jelenségért felelős fizikai mechanizmus a Faraday-gerjesztés, amelyet először 1831-ben Michael Faraday angol fizikus demonstrált sekély folyadékban egy rugalmas membrán segítségével - részletezik az ELKH közleményben.
A Nap felszínén is megfigyelhető hasonló anyagkilövellés az anyag negyedik halmazállapotaként is emlegetett szuperforró plazmában. A szoláris szpikulákat régóta vizsgálják a tudósok, de keletkezésüket még nem sikerült teljes mértékben megmagyarázni.
Magyar, indiai és brit tudósok egy csoportja a közelmúltban olyan kísérletet végezett, amelynek során erre kerestek magyarázatot. A csillagászok polimerfizikusokat hívtak segítségül, hogy laboratóriumi körülmények között vizsgálhassák a jelenséget. Egy elfektetett, bekapcsolt hangszóróra folyadékoldatot öntöttek, amely a rezgés hatására függőleges jeteket lövellt ki. A polimerfolyadékok speciális tulajdonsága, hogy alkotóelemeik összekapcsolódnak egy kitüntetett irányban - éppen úgy, mint ahogy a Nap plazmáját alkotó elemek is sugarakba rendeződnek a mágneses tér mentén. A hangszóróra azért volt szükség, mert a tudósok így tudták szimulálni a Nap felszínére merőleges rezgését (a globális szoláris oszcillációt) - olvasható a csütörtöki közleményben.
A kísérlettel a Piyali Chatterjee (Indiai Asztrofizikai Intézet / Bengaluru) és Erdélyi Róbert (ELTE Csillagászati Tanszék/ Sheffieldi Egyetem) által vezetett nemzetközi tudóscsoport első ízben bizonyította, hogy a napszpikulák keletkezését és nagy számát egy régről ismert, egyszerű mechanizmus, a konvekció okozhatja.
A mechanizmus - ahhoz hasonlóan, ahogy melegítés közben az edényben forr a víz - nagyjából periodikus, igen erős lökéseket gyakorol a plazmára a napfelszín (a fotoszféra) fölött elhelyezkedő vékony rétegben, vagyis a kromoszférában. A kromoszféra anyaga körülbelül 500-szor könnyebb, mint a fotoszféráé, ami azt jelenti, hogy ezek a konvekciós mozgás által generált, alulról érkező erős lökések a kromoszférikus plazmát hosszúkás, 300-1000 kilométer széles és 5 ezer-30 ezer kilométer magas, henger alakú jetek formájában lövik ki.
A Nap atmoszférájában sok, különféle magasságú és sebességű szpikulát látnak a tudósok, és éppen ez a sokféleség nehezíti a kialakulásuk megértését. A polimerfolyadék-kísérlettel azonban a kutatócsoportnak sikerült azt is megmutatnia, hogy a Nap konvekciója önmagában is sokféle különböző anyagkiáramlást képes kialakítani. Amikor ugyanis kilövellés közben a konvekcó által gerjesztett hullámok amplitúdója túlságosan megnő, nemlineáris hullámtörés keletkezik. Ez a jelenség máshol is megfigyelhető, például az óceánok nagy hullámmozgásaiban vagy a galaxisok spirálkarjaiban.
"A kutatás során közvetlen bizonyítékot kerestünk arra, hogyan lehet jelen mintegy 3 millió szpikula egyszerre a Nap felszínén, és a polimer folyadékok fizikájába nyújtott egyedi bepillantás valóban alapvető felfedezést tett lehetővé" - magyarázza a közleményben Erdélyi Róbert csillagász.
Mint a közleményben kitérnek rá, a kutatás azért is számít rendkívül fontosnak a szakterületen, mert a szpikulák nagy száma miatt a kutatók feltételezik, hogy a plazmakilövellések kulcsszerepet játszanak a Naprendszer tömeg- és energiaszállításban. Ennek mikéntjére azonban a modern plazma-asztrofizika még nem talált magyarázatot.
A kutatás az ELTE-n a Felsőoktatási Intézményi Kiválósági Program (FIKP) asztro- és részecskefizikai tématerületének keretében zajlik, Frei Zsolt vezetésével. A csoport magyar tagjai az IRIS űreszköz által készített megfigyelések adatainak elemzéséhez és annak elméleti értelmezéséhez járultak hozzá szakértelmükkel.
Az eredményeket összegző tanulmány március 3-án jelent meg a Nature Physics lapban, illetve a SharedIt-en is olvasható.
Figyelem! A cikkhez hozzáfűzött hozzászólások nem a ma.hu network nézeteit tükrözik. A szerkesztőség mindössze a hírek publikációjával foglalkozik, a kommenteket nem tudja befolyásolni - azok az olvasók személyes véleményét tartalmazzák.
Kérjük, kulturáltan, mások személyiségi jogainak és jó hírnevének tiszteletben tartásával kommenteljenek!
ma.hu legfrissebb hírei:
- 17:09 Meteorológia: csapadékos és átlag közeli hőmérsékletű volt a tavasz
- 16:06 Katasztrófahelyzetben ingyen ételt és italt kínáló automatákat telepítettek Japánban
- 15:00 Több mint 50 ráktípust kimutató vérvizsgálatot teszteltek biztató eredményekkel
- 14:59 Szijjártó: a külföldi beruházók bizalma minden hisztériakeltés ellenére töretlen Magyarország iránt
- 13:51 A giga-eső miatt pótlóbusz jár több fővárosi villamosvonalon
- 13:00 Rétvári Bence: a kormány célja, hogy a pedagógusok minden hónapban érezzék az elismerést
- 12:50 Újabb kétszáz budapesti kukára kerül fedő a madarak miatt
top fórum témák:
- Tanár Úr gyere, mindjárt lesz Lillád!2022.05.10 21:11
- AZ IGAZSÁG SOHA NEM KÉSŐ2022.05.10 21:07
- JólVanna2022.05.10 20:31
- Porvihar2022.03.29 16:11
- Mit szólsz? Ide minden baromságot...2022.03.29 16:06