Физики не смогли объяснить прозрачность Солнца
Физики из США и Франции получили сильно ионизированную плазму никеля и хрома, разогрев эти металлы с помощью мощного рентгеновского лазера, а затем измерили ее прозрачность. Условия, в которых ученые проводили измерения, напоминали условия внутри Солнца. Оказалось, что для этих атомов эксперимент довольно хорошо согласуется с теорией, что ставит под сомнение результаты предыдущих экспериментов с железом. Таким образом, загадка границы конвекционной и радиационной области остается неразрешенной. Статья опубликована в Physical Review Letters, кратко о ней сообщает Physics.
Вся энергия Солнца рождается в его ядре в результате термоядерных реакций, а потом пробивается к поверхности звезды. Переносится энергия одним из двух возможных путей. С одной стороны, ее переносит излучение (радиация) — фотоны, которые рождаются в термоядерных реакциях и просачиваются сквозь полупрозрачную плазму. С другой стороны, вещество Солнца перемешивается, словно вода в чайнике, в результате чего нагретое вещество поднимается к поверхности; этот процесс называют конвекцией. В зависимости от строения вещества, один из процессов преобладает. Вблизи поверхности Солнца, где плазма плохо пропускает фотоны, более выгодной оказывается конвекция, а ближе к центру начинает доминировать излучение. Границу, на которой эффективность обоих процессов примерно равна, можно определить с помощью гелиосейсмологии — науки, которая изучает колебания солнечной поверхности. Согласно этой науке, граница проходит примерно на расстоянии 0,713R, где R — радиус Солнца.
К сожалению, объяснить это число теоретически ученые до сих пор не могут. Проблема в том, что для работы теоретической модели в нее нужно подставить прозрачность плазмы, из которой состоит Солнце, следовательно, нужно знать химический состав плазмы. Для описания состава звезды астрофизики используют понятие «металличность», которое задает концентрацию «тяжелых» элементов (то есть элементов тяжелее водорода и гелия) по отношению к концентрации водорода. Наблюдения, проведенные в конце 1990-х годов, указывали на высокую концентрацию тяжелых элементов в Солнце, однако более современные и точные измерения приводят к гораздо более низким значениям металличности. Если скомбинировать эти значения с теоретически рассчитанной прозрачностью плазмы, граница конвективной и радиационной зоны будет отличаться от значения, полученного с помощью гелиосейсмологии.
Поэтому несколько лет назад группа физиков под руководством Джима Бейли (Jim Bailey) предположила, что теоретические модели неправильно рассчитывают прозрачность плазмы Солнца, и смоделировала солнечные условия в прямом эксперименте на Z-машине. Для этого ученые просветили тонкую железную фольгу мощным рентгеновским лазером, разогрели ее до температуры два миллиона кельвинов, а затем измерили прозрачность получившейся плазмы на разных длинах волн. В результате оказалось, что в действительности теория почти на треть завышает прозрачность сильно ионизированной железной плазмы. Теоретически этот результат может объяснить отклонения от гелиосейсмологических предсказаний. Тем не менее, ученые не стали спешить с выводами и заметили, что расхождение эксперимента и опыта может быть связано не только со сложным механизмом поглощения фотонов в сильно ионизированной плазме, но и с неучтенными погрешностями эксперимента.
В новой статье физики вернулись к этому эксперименту и повторили его для еще двух элементов — хрома и никеля. Эти элементы ученые выбрали для того, чтобы более подробно исследовать, как поглощение фотонов связано со строением электронной оболочки атомов. При температуре около двух миллионов кельвинов, до которой разогревается вещество внутри Солнца, атомы теряют большую часть своих электронов. В атоме никеля, ядро которого обладает самым большим зарядом из рассматриваемой тройки, электроны связаны сильнее всего, поэтому ему удается удержать десять электронов, которые заполняют две первые оболочки. Атом железа, заряд которого на единицу меньше заряда никеля, связывает электроны немного слабее, поэтому у него остается на один электрон меньше. По той же причине атом хрома (заряд на четыре меньше атома никеля) при сравнимой температуре остается всего с семью электронами.
Исходная гипотеза, которую проверяли ученые, заключалась в том, что расхождение эксперимента и теории связано со сложностью теоретических расчетов для сильно ионизированных атомов. Проще говоря, теоретики просто недооценивали вероятность перехода электронов, поглотивших фотон, между L-оболочкой и более высокой оболочкой. Для иона никеля, у которого внешняя оболочка полностью заполнена, расчеты упрощаются, поэтому можно было ожидать, что теория работает хорошо. Для ионов железа расчеты сложнее, поэтому эксперимент хуже согласовывался с теорией. Для ионов хрома, L-оболочка которых потеряли еще два электрона, ученые ожидали наибольшее отклонение от теории.
Однако на практике физики получили немного другой результат: эксперимент довольно точно совпал с теорией не только для никеля, но и для хрома, хотя теоретические значения прозрачности ионов железа оставались занижены. Статистическая погрешность во всех трех экспериментах находилась на уровне десяти процентов. Исследователи подчеркивают, что в новых экспериментах они использовали ту же методику, что и в эксперименте с железом.
Поэтому физики считают, что экспериментальные результаты можно объяснить одним из двух способов. Во-первых, теоретические модели могут упускать детали, которые характерны только для сильно ионизированных атомов железа. Во-вторых, в экспериментах с железом могут возникать неучтенные ошибки, характерные только для этих экспериментов. К сожалению, пока ученые не могут сказать, какой из этих вариантов реализуется на самом деле, и тем более не могут объяснить гелиосейсмологические измерения. Тем не менее, авторы надеются, что их работа поможет разработать правильную теоретическую модель, которая описывает сильно ионизированную плазму внутри Солнца.
Несмотря на то, что ученые наблюдают за Солнцем уже более четырехсот лет (если отсчитывать с момента изобретения телескопа и гелиоскопа), оно продолжает загадывать им новые загадки. Например, в сентябре прошлого года ученые из США и Израиля обнаружили, что интенсивность гамма-излучения Солнца зависит от его активности и положения источника на поверхности, что противоречит всем существующим теоретическим моделям. Подробнее про исследования Солнца можно прочитать в блоге астрофизика Сергея Богачева. В частности, в этом блоге можно узнать про корону, пятна и солнечные циклы.
Источник
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
МЕНЮ
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ
19.07.2018 - 24.08.2018 (1000)
25.08.2018 - 02.10.2018 (1000)
03.10.2018 - 07.11.2018 (990)
08.11.2018 - 13.12.2018 (990)
14.12.2018 - 23.01.2019 (1000)
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - ...
Последние аномальные новости

Астронавты резвятся на Луне

В бункере управления миром включили печку

Вокруг нашего дома бегали монстры

Вселенная расширяется медленнее, чем считалось

Группу жутких червей сняли в Бразилии

Закулисные кукловоды американской политики

ИИ может собрать кубика Рубика за долю секунды

Кальмара-поросенка нашли в Тихом океане

Миллион человек собрались штурмовать Зону 51

Момент, с которого пошел отсчет Третьей мировой войны

Мужчина застрелен при попытке проникнуть в Зону 51

Наблюдения НЛО стремительно растут

Начали реставрировать саркофаг Тутанхамона

Необычная черта всех радиосигналов пришельцев

Необычный объект на дне Балтийского моря

Новая версия о гибели рейса MH370

О каких болезнях сигнализируют морщины

Пентагон будет защищать Зону 51

Пилотируемая миссия на Марс может состояться в 2033 году

Показали способ чтения мыслей

Поставили под сомнение модели рождения экзопланет

Радиотелескоп поищет экзопланеты с магнитным полем

Стоунхендж построили при помощи свиного жира

Теперь курицу могут создавать из гороха

Уникальные особенности мозга аутистов

Уфолог нашел инопланетные структуры

Шансы на столкновение Земли с астероидом в сентябре

Штурм Зоны 51. ВВС США совсем не смешно

Эксперт рассказал о секретах Зоны 51

Экстрасенс Мэрилин Керро ждет второго ребенка

Военные пригрозили смертью собравшимся атаковать Зону 51

Гигантскую медузу обнаружили у берегов Англии

Десять тайн древних ариев

Жуткая ночь в Десото

Запретная археология Мексики

Звезда YouTube предрекла свою смерть

Звезды встречавшиеся с инопланетянами

Инопланетяне усмирили торнадо

Исчезнувшая колония Роанок

Когда искусственный интеллект научится рассуждать

Корабль для полетов на Марс попытается оторваться от Земли

Мраморная пирамида обнаружена на острове Эгейского моря

Нибиру готова к вторжению на Землю

Охотники за привидениями обосновались в Воронеже

Пентагон советует отказаться от штурма Зоны 51

Почему ученые не могут обнаружить темную материю

Предсказания на 2019 год для России и всего мира

Пророчество Ванги о конце света

Путешественник во времени сознался в обмане

Разряд молнии ударил в НЛО над Эль-Пасо

Роботы заберут в России шесть миллионов рабочих мест

Создали чудо-таблетку для лечения диабета и артрита

Старейшее в мире сообщество паранормальщиков

США захотели вернуться на Луну с помощью России

Тайна появления подземного океана в недрах Земли

Телеведущий назвал сына реинкарнацией принцессы Дианы

Терраформировать Марс предложили теплицами

Уфолог рассекретил местонахождение инопланетян

Фото тени черной дыры ограничила массу темной материи

Шанхайские туннели в Портленде. Мистика и тайны

Адмирал США нашёл подземную цивилизацию

Влияние ведьм и колдунов на мировых лидеров

Вот уже 30 лет никто не может расшифровать послание на скульптуре

Группу Дятлова убили из-за жалобы на начальника лесоучастка

Женщина утверждает, что выглядит моложе благодаря магии

Загадочные колебания в биоразнообразии древних морских животных

Зона 51. Свободу инопланетянам

Инопланетяне совершили аварийную посадку

Искусственному интеллекту доверили ракеты

Мифология Индии под завязку наполнена людоедами и кровопийцами

Над Волгой запечатлён загадочный объект

НЛО над минским микрорайоном Красный Бор

Открыли новую частицу

Пауэрлифтер установил рекорд по жиму лежа

Пиктограмма на зерновом поле в Швейцарии

Почему американцы не вернулись на Луну

Почему у большинства крупных экзопланет отсутствуют луны

Самые странные археологические находки

Секс во сне - признак истощения организма

Цикл Нибиру работает

Когда рассказывать ребенку, что Деда Мороза не существует

А были ли американцы на Луне

Апокалиптические облака над Воронежом

Все на штурм Зоны 51

Жизнь на Марсе. Это будем мы

Загадочный Филадельфийский эксперимент

Инопланетяне снова посетили Ватикан

Легендарные мистические кладбища

Ломаную пирамиду впервые открыли для посетителей

Марсианские дома будущего

Мистика и легенды Московского Кремля

Мистические ритуалы Пуэрто-Рико

Мистические явления, имеющие научное объяснение

На острове Пасхи расположена кнопка Апокалипсиса

НАСА выпустило юбилейное видео с 4000 экзопланет

Неестественно красное солнце взошло над Новосибирском

НЛО пролетел над Новосибирском

Отель с призраками в Техасе

Пришельцы в Новой Англии. Истории очевидцев

Проклятье затонувшего корабля

Сфотографировали квантовую запутанность

Гармоничное воспитание. Как Вам избежать школьных трудностей

Безопасные места на случай зомбиапокалипсиса

Девушка предсказала свою смерть в пожаре

ИИ начал понимать языки лучше человека

ИИ обучили распознавать эмоции по походке

Искусственное мясо вскоре вытеснит настоящее

К чему снятся умершие родственники

Муж изгнал из жены нечистую силу

НАСА удалило все данные об инопланетянах на Луне

НЛО в небе над Гродно

Открыли опасный астероид-невидимку

Подробности обнаружения Балтийской аномалии

Пользователей призвали штурмовать Зону 51

Пророчества Нострадамуса. Россию ждут кардинальные перемены

Разоблачена тайна дольменов

Родился ребенок с черным пятном на все лицо

Россиянин прожил 60 лет почти без мозгов

Странные вещи происходят по ночам над Бразилией

Тамбов посетила Служба охотников за ведьмами

Убитая под Полтавой чупакабра оказалась лисой

Холод в Европе вызывает вихревая воронка в ядре Земли

Артефакты инопланетян нашли на Марсе

Военная геофизика и тектоническое оружие

Возле экзопланеты обнаружили протолунный диск

Девочка с головой набок

Загадочные сигналы из космоса

ИИ обыграл всех лучших игроков в покер

Инопланетяне контролируют наводнение в Индии

Инопланетяне сорвали запуск европейской Веги

Модель Стоунхенджа показала, как звучал древний памятник

Найден опровергающий законы физики объект

Никола Тесла. Самые удивительные изобретения великого гения

НЛО едва не столкнулся с самолетом над Челябинском

Певец почувствовал присутствие призрака в своем доме

Пересмотрены сроки появления человечества на Земле

Привидение в шкафу одного из хостелов в Кузьминках

Пришельцы на причудливом корабле приблизились к МКС

Рыбаки сняли НЛО в Пензе

Травяной смерч сняли в Великобритании

Человек-дерево вернулся к нормальной жизни

Что делать, если приснился бывший

Безумная энергия Никола Тесла

Врата Богов Араму Муру

Джинн из зеркала

Женщина переехала в старый дом и испугалась проклятия

Живые камни Долины Смерти

Зеркало с распродажи

Зеркало с чердака

Зловещие тайны сквера Юности Кемерово

Какие камни подходят Ракам-женщинам

Климатические изменения на планете - следствие ускорения времени

Когда найдут полного двойника Земли

Комсомольский парк Кемерово

Кошмарное зеркало

Легенды о подземельях Кемерово

Недострои и заброшки Кемерово

НЛО пролетел около истребителя ВВС США

Огромный древний город обнаружен в Мексике

Подводные лодки будущего будут напоминать летающие тарелки

Прибрежная сельва Кемерово и дельта реки

Продажи гомеопатических средств падают

Пропавший из едущего автобуса

Пропажа людей в национальных парках Америки

Расстрельные пункты Кемерово

Редкая болезнь заставила девочку прятаться от солнца

Сросшиеся головами близнецы отметили 18-летие

Театры, где живут призраки

Ужасы Кирзавода Кемерово

Шедевры искусства завалены изображениями инопланетян

Эволюция экзопланет

Юноша ожил после того, как врачи признали его мертвым

Антенна LISA найдет планеты у двойных белых карликов

Астероид может поразить Землю в октябре

В Суземской библиотеке можно узнать все тайны мира

Две подлодки времен Второй Мировой таинственным образом исчезли

Доказано скрещивание людей с другим видом

Есть ли жизнь на Марсе

Жители Бруклина жалуются на странный звук

Загадочный огонек Гэрдона

Замок с привидением никак не могут продать

Зачем человеку второй геном

Из-за чего возникают массовые галлюцинации

Инопланетяне приостановили раскопки в пирамиде Хеопса

Истребители США оснастят датчиками для обнаружения НЛО

Крылатое существо заметили над Дагестаном

Подписка на новости сайта
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика