|
Унификация концепции турбулентности звезд
|
|
|
|
Турбулентность вездесуща по своей природе. Она существует повсюду, от нашей повседневной жизни до далекой Вселенной, и Ричард Фейнман назвал ее "последней великой нерешенной проблемой классической физики". Профессор доктор Хуэйронг Ян и ее группа из Института физики и астрономии Потсдамского университета и DESY обнаружили давно предсказанное явление: переход от слабого к сильному в турбулентности космической плазмы малой амплитуды. Открытие было сделано путем анализа данных миссии Европейского космического агентства Cluster — созвездия из четырех космических аппаратов, летающих в строю вокруг Земли и исследующих, как взаимодействуют Солнце и Земля. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy. Переход альфвеновской турбулентности от слабой к сильной является наиболее важным, но не подтвержденным наблюдениями предсказанием магнитогидродинамической (МГД) теории турбулентности за последние три десятилетия. Это исключительно сложно, поскольку трехмерная выборка флуктуаций турбулентности еще не была доступна.
|
|
|
Поэтому исследовательская группа разработала новые методы анализа с использованием нескольких космических аппаратов для получения трехмерной информации о флуктуациях скорости и магнитного поля, что позволяет проводить прямые сравнения между наблюдениями и теорией. "Наблюдательное подтверждение перехода от слабого к сильному решает последнюю загадку теории МГД-турбулентности: оно доказывает, что турбулентность самоорганизуется из линейных двумерных волнообразных колебаний в сильную трехмерную турбулентность во время энергетического каскада (т.е. переноса энергии по масштабам) с возрастающей нелинейностью, независимо от начального состояния. уровень возмущений подчеркивает универсальность сильной МГД-турбулентности", - говорит Хуирон Ян, профессор плазменной астрофизики Потсдамского университета и ведущий научный сотрудник DESY. В результате эти открытия существенно углубляют наши знания о повсеместной турбулентности, а их значение выходит за рамки изучения самой турбулентности и касается переноса и ускорения частиц, магнитного пересоединения, звездообразования и всех других важных физических процессов от нашей Земли до отдаленной Вселенной.
|
|
|
|
Источник
|
