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
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 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - ...
Последние аномальные новости

Блогер расшифровал тайное послание, спрятанное на виниле

В вавилонских текстах нашли упоминание про Нибиру

Голова куклы чревовещателя открыла глаза и заговорила

Гроза сбила корабль инопланетян

Искусственный интеллект снял клип солисту Rammstein

Как поменяется наша жизнь, если ученые докажут, что мы одни во Вселенной

Китайское боевое НЛО и его фантастические предшественники

Космический визионер обещает миллион за НЛО

Мифы о человеческом теле, в которые все по-прежнему верят

Мужчина, желудок которого самостоятельно производит пиво

На Марсе нашли озеро, подобное земному

Найден способ отсрочить старость

Опровержение версии об атаке джиннов в чеченском селе

Паранормальные явления на заброшенных антарктических станциях

После массовой гибели собак люди заболели неизвестной болезнью

Таинственное существо убивает собак на окраине Астрахани

Третья мировая война может начаться уже 25-го октября

Тысячелетняя загадка зловещего свечения в небе

Убийственный звук погубил экипаж Рубикона

Электромагнитное нападение может стать Судным днем

Глобальное потепление или климатическое оружие

Женщина пообещала не рожать и забеременела 22-м ребенком

Женщина узнала о беременности в день родов

Жуткое черное существо в доме

Загадочный феномен - Пляска индеек

Инопланетян не существует

Исследователи стали жертвами Проклятия Бога

Необъяснимое нашествие моржей на Ямале

Необычные световые столбы в Саратовской области

НЛО над Канарскими островами

НЛО у таинственного Уракова бугра

Почему люди по всему миру хотят вживить себе чипы

Почему мы не замечаем корабли пришельцев

Призрак в кроватке ребенка напугал женщину

Пришельцы присутствуют среди людей

Проклятая шаль

Самые мистические места Москвы и области

Сурская чупакабра вернулась и творит зло

Экстрасенс Елена Голунова готовится выпустить трилогию о магии

Экстрасенс Кудрат Ахунов поразил участников

Достоинства погрузчиков фронтального типа

Актриса Дженнифер Лоуренс вышла замуж в доме с привидениями

Доказали возможное существование снежного человека

ИИ используется как дешифратор древних надписей

Как 30 лет назад мир следил за НЛО в Воронеже

Мистический туризм на Кубани

Невероятные изобретения китайских Левшей

Нибиру стремительно летит к Земле

НЛО заметили в Приморье

НЛО замечают по всему миру

НЛО обнаружили над Антарктикой

Обитаемость экзопланеты зависит от множества факторов

Певица показала фейковый НЛО

Пентагон подтвердил работу над метаматериалами инопланетян

Проклятая кукла по имени Скарлет говорит

Сонник. К чему снятся живые мухи

США получили новый боевой лазер

Тайна перевала Дятлова. КГБ, пытки, кратер от ядерного взрыва

Участница Битвы экстрасенсов Алиса Суровова

Чем болеет Джокер

Эксперты выступили за создание музея Шигирского идола

Астероиды, которые изменили историю Земли

Астролог рассказал о талантах каждого знака Зодиака

Генерал разведки рассказал, кто такой инсайдер Q-Anon

Загадочное исчезновение Амелии Эрхарт

Замки Эмилии-Романьи приглашают туристов на Хэллоуин

ИИ научились читать мысли в режиме реального времени

Левитирующий шар обнаружен на Марсе

Монстр из Таттл Боттомс из лесов Иллинойса

Мужчина заподозрил в соседе вампира и попытался его убить

Найдена ближайшая к Солнцу мультипланетная звездная система

Найдена одна из наименее плотных экзопланет

Необъяснимые случаи исчезновения детей

Один из жестоких и невероятных трюков природы

Открытия экзопланет помогут человечеству в их колонизации

Пензенским исследователям удалось заснять чупакабру

Представлен первый в мире щит-невидимка

Приоткрыли тайну исчезновения минойской цивилизации

Решена многолетняя загадка ДНК

Следы неизвестных организмов нашли в древнем кратере

Сможем ли мы найти жизнь на экзолуне

Собака родила щенка с шерстью зеленого оттенка

Создали группу, которая будет исследовать внеземные технологии

Создали управляемый силой мысли протез обеих рук

Стоунхендж обнаружен в Северной Ирландии

Строящиеся прототипы Звездолета засняли с воздуха

Фермер ожил во время собственных похорон

Хэллоуин. Жуткие поздравления с праздником

Хэллоуин. Идеи для экстремалов и домоседов

Что произойдет 3 ноября. Расшифровка спиритического сеанса

Яйцеобразный НЛО замечен над Рейкьявиком

Ассирийские астрологи на столетие продлили историю наблюдений космической погоды

Вселенная наполнена двойниками Земли

Гигантская чечевица в небе Озерска

Интересные факты о сказках нашего детства

Кот любит посещать похороны

Летающая тарелка была запатентована еще в 1944 году

Места, где можно увидеть потрясающие закаты

Мифы о картах Таро

Названа новая причина возникновения человека

Найдены невозможные следы древних людей

НЛО в небе над Сызранью

Первый инопланетянин высадился в России

Пожар в Соборе Парижской Богоматери как точка отсчета в новой войне

Покойная дочь спустя 30 лет вернулась к матери

Почему люди продолжают верить в пришельцев

Призрак девушки напугал пользователей

Самые эффектные фестивали тыквы

Странный живой мешок на пляже Куинсланда

Таинственное исчезновение экипажа корабля Рубикон

Я была убита в феврале 2012 года и потом ощутила это

Актер утверждает, что НЛО в его городке не редкость

В Музее Интересной науки устроят три вечера Хеллоуина

Древние храмы - допотопные электростанции

Загадка перуанских воинов необычно высокого роста

Загадочной болезни вейперов придумали название

Звезды, которые видели НЛО

Знаки зодиака, которые верят в магию и высшие силы

ИИ научили восстанавливать мысли человека

История о загадочном исчезновении смотрителей маяка

Как достичь домашней гармонии по Фен-шуй

Какой может быть жизнь на Титане

Когда Хеллоуин празднуется в Украине

Маникюр на Хэллоуин. Страшно красивые идеи дизайна ногтей

Матрица убила исполнительного директора IT компании

Множество НЛО появилось над Турцией

Может ли Нибиру оказаться черной дырой

Нашли гигантский затерянный город Кхмеров

Отвадил покойницу от дома

Открыт новый вирус с неизвестным механизмом работы

Полтергейст поселился в доме жителя Чечни

Президенты США и Италии обсудили Нибиру

Прояснили историю необычной пещеры

Российские знаменитости, которые видели НЛО

Снежному человеку в США посвятили музей

Таинственные круги на полях. Версии и история

Таинственный объект пролетел над Тринидадом и Тобаго

Трагические смерти участников Битвы экстрасенсов

Ученые восстанавливают обстановку на перевале Дятлова

Хэллоуин. История, традиции и символы праздника

Экспедиция не нашла самолета Амелии Эрхарт

Аномальная зона у поселка Магнитка

Аномальные зоны Беларуси

Вероятные сценарии Апокалипсиса

Восьмилетний рыбак поймал смертоносную акулу

Впервые нашли древнее изображение женщины-шамана

Вырастили культурные растения на марсианском и лунном грунте

Где остановиться туристам на Хэллоуин

Дьявольский косильщик из Хартфордшира

Женщина в 75 лет родила дочь

Женщина кормила грудью призрачного младенца

Жизнь на планетах вокруг черных дыр невозможна

Жители Сыктывкара были напуганы полетом НЛО

Загадки природы и космоса

Знаменитые монстры

Карнавал страха на острове Сентоза

Мужчина встретил в канадских лесах существо из мифов

Необъяснимые исчезновения в Мичиганском треугольнике

Неразгаданные тайны океана

Певица известная своей верой в НЛО стала ведущей астрологического шоу

Первая экзопланета с дождем и водяными облаками

Писатели прошлого описали модель будущего

Предложена схема двигателя для космических путешествий

Риск начала ядерной войны увеличился

С МКС сняли лицо рептилоида

Семья 9 лет ждала конца света в подвале

Тайна могилы Седова

Таинственное свечение над Ленобластью

Ужасы на Хэллоуин стартовали в Эмиратах

Чупакабра устроила кровавую расправу под Сызранью

Япония-мистическая страна

Рекламные агентства в Краснодаре - качественные и доступные услуги по изготовлению наружной рекламы

Где отметить Хеллоуин в Европе

Девочка-богатырь родилась в Кемерово

Для чего пришельцы посещают Землю

Древний гроб нашли на Марсе

Жуткая Лернейская Гидра

ИИ может распознать действия человека через стену

Искусственный интеллект создал новый материал

На месте землетрясения найдены необычные аномалии

Нечистая сила поселилась в одном из многоэтажных домов

Пожар в нацпарке Казахстана начался из-за НЛО

Предсказания о начале Третьей мировой войны

Предсказания Эдгара Кейси

Пророчества Василия Немчина о России

Пугающий глюк в автомобильном зеркале

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