Čudno ponašanje Sunčevog željeznog srca iznenađuje znanstvenike

Sunce

Znanstvenici iz Nacionalnog laboratorija Sandia ponovno su stvorili uvjete unutar Sunca u pokušaju da razbiju misterije najbliže Zemljine zvijezde. (Kredit za sliku: NASA/SDO)



Stroj na Zemlji sposoban ponovno stvoriti uvjete unutar sunčevog srca pomaže znanstvenicima u proučavanju ponašanja željeza na nevjerojatnim temperaturama. Dosadašnji rezultati eksperimenta prkosili su očekivanjima i mogli bi pomoći u rješavanju dugogodišnje solarne zagonetke, kažu istraživači.



Unutarnji uvjeti za ponovno stvaranje sunce , s temperaturama koje prelaze 3,9 milijardi stupnjeva Fahrenheita (2,2 milijarde Celzijevih stupnjeva), nije lak zadatak, ali to je nešto što su znanstvenici radili desetljeće u Z Stroju u Nacionalnom laboratoriju Sandia. Ovaj stroj stvara neke od najmoćnijih rendgenskih zraka pronađenih na Zemlji.

Svaki impuls sadrži 80 bilijuna vata električne energije - više od pet puta više od ukupne električne energije svih elektrana na Zemlji, prema Sandijinoj web stranici . Impulsi traju samo oko 100 nanosekundi svaki, ali to je dovoljno dugo da zagrije vrlo mali uzorak materijala do temperatura koje se nalaze u srcu najbliže Zemljine zvijezde. [Solarni kviz: Poznajete li naše Sunce? ]



'U fizici visoke gustoće energije stvaranje temperature od 2 milijuna stupnjeva nije tako neuobičajeno', rekao je John Space, John Bailey, istraživač iz Nacionalnog laboratorija Sandia i koautor novog istraživanja za demokratija.eu. Impulsi Z Machine su toliko snažni da je Bailey rekao da potpuno isparavaju metal u središnjem dijelu svog aparata. 'Međutim, ono što je teško je stvoriti te uvjete u uzorku koji je dovoljno velik i dovoljno dug da možete točno mjeriti svojstva.'

Ovu sliku snimila je NASA

U najnovijem radu znanstvenika, Bailey i njegovi kolege koristili su rendgenske impulse za isporuku snažnog udara energije malom uzorku željeza, koji se zatim pretvara u nevjerojatno vruću plazmu, baš poput željeza unutar Sunca. Bailey i njegove kolege smislili su način da izmjere koliko zračenja apsorbira uzorak željeza, svojstvo koje se naziva neprozirnost. Otkrili su da je neprozirnost željeza u ovim uvjetima 7 posto veća od očekivanog.



Ovaj nalaz može utjecati na proučavanje Sunca i drugih zvijezda. Oko 2001. skupina istraživača pronašla je opservacijske dokaze koji ukazuju na to da na suncu ima 30 do 50 posto manje kisika, ugljika i dušika nego što su modeli ranije predviđali, a činilo se da su opažanja i ranije pokazala (rasprava se nastavlja među znanstvenicima o tome koje je tumačenje ispravno ). Kad su ti smanjeni brojevi ugrađeni u solarne modele, rezultati su bili u suprotnosti s podacima promatranja o unutarnjoj strukturi Sunca (zaključeni proučavanjem zvučnih valova koji putuju kroz zvijezdu). Znanstvenici su se pitali jesu li opažanja netočna ili je potreban potpuno novi zvjezdani model.

Nalazi Baileyja i njegovih kolega mogli bi pomoći u rješavanju ovog očitog sukoba.

Fizičar Jim Bailey iz Nacionalnih laboratorija Sandia promatra se kako promatra žičani niz koji će zagrijavati pjenu na oko 4 milijuna stupnjeva sve dok ne emitira prasak X-zraka koji zagrijava metu folije prema unutarnjim uvjetima sunca.



Fizičar Jim Bailey iz Nacionalnih laboratorija Sandia promatra se kako promatra žičani niz koji će zagrijavati pjenu na oko 4 milijuna stupnjeva sve dok ne emitira prasak X-zraka koji zagrijava metu folije prema unutarnjim uvjetima sunca.(Kredit za sliku: Randy Montoya/Sandia)

Promatranja iz 2001. tumačena su na temelju predviđenih vrijednosti za neprozirnost kisika, ugljika i željeza pri temperature koje se nalaze unutar Sunca - ali te vrijednosti nikada nisu mjerene u laboratoriju (kao što je gore navedeno, takva su zapažanja izuzetno teška). Ako se neprozirnost sva tri materijala razlikuje od prethodno predviđenih vrijednosti, to bi moglo promijeniti način na koji će se tumačiti dokazi promatranja. To znači da se količina kisika, ugljika i željeza unutar Sunca ipak ne mora prilagoditi, a modeli su još uvijek ispravni.

Bailey je u ovom trenutku rekao da su on i njegova skupina usredotočeni na razumijevanje zašto su prethodni modeli predviđali manju neprozirnost željeza na visokim temperaturama. Istraživači će provesti slična ispitivanja na niklu i kromu, elementima koji su kemijski slični željezu. Mnoge skupine istraživača koriste Z Stroj za eksperimente, pa je vrijeme ograničeno za Baileyja i njegov tim. Za njihovu studiju o željezu rekao je da je dobio samo 'oko 10 injekcija godišnje'.

'Istina je da bismo voljeli ići brže, ali barem imamo priliku učiniti nešto što su ljudi shvatilitrebaoraditi jedno stoljeće ', rekao je Bailey. 'Ponovno stvaramo trunku solarne tvari u našem laboratoriju. Imati priliku za to doista je bez presedana. '

Rezultati nove studije objavljeni su u nedavnom izdanju časopisa časopisu Nature .

Slijedite Callu Cofield @callacofield . Prati nas @Spacedotcom , Facebook i Google+ . Originalni članak o demokratija.eu .