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太阳大气中等离子体奇特行为揭示

2019-05-28 14:57 来源:科技日报

  据物理学家组织网近日报道,爱尔兰和法国科学家表示,他们首次使用太空和地面设备,对太阳大气中的等离子体发出的无线电脉冲进行成像,对等离子体在极端条件下的行为有了更多了解,这有助于在地球上开发更安全、清洁和高效的核聚变反应堆。

  我们日常生活中遇到的大部分物质都是固体、液体或气体,但宇宙间最多的是等离子体,太阳也由等离子体组成。

  尽管是宇宙中最常见的物质形式,但等离子体仍然是个谜——这主要由于它在地球上非常罕见,人们很难研究它。而太阳是一个全天然实验室,有助科学家更好地研究等离子体在极端环境下的行为。

  都柏林圣三一学院和都柏林高等研究院(DIAS)的博士后研究员艾琳·卡利领导了这一国际合作研究。他解释说:“太阳大气是极端活动的温床,其中等离子体的温度超过100万摄氏度,粒子的行进速度接近光速。光速粒子发出明亮的无线电,所以我们能用大型射电望远镜准确监测等离子体的表现。”

  研究人员用法国的大型射电望远镜对太阳进行了观测。然后,他们将无线电观测结果与美国国家航空航天局(NASA)的太阳动力观测台上的紫外线摄像机提供的观测结果结合起来,证明太阳上的等离子体可以发出无线电光。这是他们首次使用太空和地面设备对等离子体发出的无线电脉冲进行成像,并准确了解等离子体在太阳大气层中如何变得不稳定。

  研究人员称,研究等离子体在太阳上的行为,可以与它们在地球上的表现进行对比。科学家目前正着手建造磁约束核聚变反应堆,比我们目前用的核裂变反应堆更安全、更清洁、更高效。

  DIAS教授和该项目合作者彼得·盖勒说:“唯一的问题是,核聚变等离子体极不稳定,等离子体很难保持在稳定的能量生产状态。通过研究等离子体在太阳上如何变得不稳定,我们可以了解如何在地球上控制它们。”

  总编辑圈点

  等离子体,神秘又普遍。它是一种由自由电子和带电离子为主要成分的物质形态,占宇宙物质总量的99%以上。我们熟悉的太阳,可以说是一个天然的等离子体物理实验室。在太阳内部,也一直发生着核聚变,源源不断释放能量。等离子体的研究非常复杂。这次,人类了解到等离子体在太阳大气中如何变得不稳定。当然,我们最想知道的是,如何能让等离子保持稳定的能量生产状态,从而实现可控核聚变的梦想。要解答这个问题,恐怕还得继续向宇宙求索。

 

编辑: 罗予岐

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