مطالب علمی

ناسا مسئله ریاضی بادهای خورشیدی را حل کرد

دانشمندی در مرکز گدارد ناسا به تازگیاز یک سری معادلات استفاده کرده که می تواند امواج بادهای خورشیدی را که به نام امواج آلفون شناخته می شود را توصیف کند. بسیاری از نواحی تحقیقات علمی- آب و هوای زمین، جریانات اقیانوسی، فراریزی انرژی مغناطیسی از خورشید- به یک نقشه کشی با مشخصه های مقیاس بزرگ از یک سامانه و جزئیات پیچیده نیاز دارد. توصیف درست یک چنین سیستم هایی بستگی به ورودی های مختلف دارد که با مشاهده یک سامانه شروع می شود و دیگر مراحل شامل آمیختن معادلات ریاضی برای تخمین میزان بدست آمده از معادلات، اجرای شبیه سازی های کامپیوتری برای جور کردن مشاهدات و بازگشتن دوباره به تمامی این مراحل برای بازسازی و بهبود مدل ها است تا زمانی که این مدل ها با آنچه در واقعیت دیده می شود هم خوانی داشته باشد. این مدل ها کمک بسیار زیادی برای دانشمندان در توصیف و حتی پیش بینی عملکرد سامانه محسوب می شود. شناخت پیدا کردن از خورشید و فهم نحوه اثرگزاری مواد و انرژی اش بر منظومه خورشیدی از اهمیت بالایی برخوردار است، چرا که این مواد و انرژی در فضا یک وضعیت متغیر ایجاد می کند که می تواند بر تکنولوژی که انسان در فضا مثل سیستم های ارتباطی و مکان یابی جهانی (GPS) دارد، تاثیر بگذارد. با این حال، خورشید و جریان های شگرف ذرات خورشیدی که به نام بادهای خورشیدی شناخته می شوند را به سختی می توان مدل سازی کرد، چرا که جریان های موادی که به بیرون از منظومه خورشیدی می رسند با خودیک میدان مغناطیسی نیز به همراه دارند. نیرو های مغناطیسی در زمانی که می خواهیم مشخص کنیم که چه چیزی حرکت آنها را کنترل می کند یک سری قوانین جدید به مجموعه قوانین ما اضافه می کند. البته تا کنون، معادلات بدست آمده برای یک سری خاص ازبادهای خورشیدی را نتوانسته ایم به مشاهداتی که با دستگاه هایمان در فضا داشته ایم، ارتباط دهیم. اکنون برای اولین بار ، یک دانشمند در مرکز پروازهای فضایی گداردناسا، یک سری مجموعه معادلات ضروری ساخته و در مقالات نشریه فیزیک 4 دسامبر 2012 به چاپ رسانیده است. امواج آلفون در این مورد گرایش بسیار زیادی به ثبات در ارتفاع داشته ولی در جهتشان به صورت تصادفی حرکت می کردند. ممکن است فکر کنید که مانند یک طناب های طناب بازی باشد که همیشه فاصله اش از مرکز یکسان بوده ولی می توانند در مناطق مختلفی در فضا باشند. راه دیگری که دانشمندان در آن امواج را بازنگری کردند "قدم زدن تصادفی بر روی یک کره" است، که باز هم فاصله از مرکز یکسان ولی مناطق مختلفی در فضا است. یک چنین توصیفات استعاره ای که بر اساس دستگاه های موجود در فضا در واقع زمانی به وجود آمده اند، که موج های مغناطیسی دربادهای خورشیدی مشاهده شدند. ولی معلوم شد که معادلاتی که این گونه حرکت را توصیف می کردند، معادلات ضروریست که برای پیشبرد مدل های علمی در تمامی سامانه- به راحتی یافت نشده است. رابرتز گفت: "معما این بود که بفهمیم چرا این ارتفاع امواج این قدر ثابت است، ولی پیدا کردن معادلاتی که تمامی خصوصیات میدان مغناطیسی را دارا باشد بسیار مشکل بود". در واقع، امواجی که در نور دیده می شودبه نام امواج پولاریزه (قطبی شده) شناخته می شود. ولی میدان های مغناطیسی محدودیتهای بیشتری در نوع شکل و پیکربندی های ممکن دارند. رابرتز توانست موج های بیشتر یاز طول موج های مختلف بدست آورد به طوری که تغییراتی که در ارتفاع امواج به وجودآمد به کوچکترین حالت ممکن رسید.


برچسب‌ها:


 

نظرات کاربران

تنها کاربران ثبت نام کرده مجاز به ارسال نظر می باشند.
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.