油漆和扬声器如何解释太阳等离子射流的物理特性
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发布时间：2024-07-07 08:43
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时间：2024-07-10 11:45
通过一系列实验室实验和模型，一项新的研究将骨针描述为就像音乐播放时在扬声器表面反弹的油漆滴一样。这是一个非常不寻常的类比，但基本的物理学似乎是相同的。
当液体被放置在输出音频的扬声器上方时，它会变得不稳定并开始在特定频率以上振动。如果这种液体是由所谓的长聚合物链组成的——比如油漆或洗发水——那么液体就会以细长的喷射流从扬声器中射出。
由振动引起的喷漆。 （Dey 等人， 《自然物理学》，2022 年）
研究作者认为，同样的过程很可能发生在太阳上方。然而，产生骨针的不是低音线的跳动，而是太阳内部电流产生的磁场。
实验物理学家 Murthy OVSN 说： “受到太阳针状体和扬声器上油漆喷射之间视觉相似性的刺激，我们使用最先进的太阳等离子体数值模拟研究了磁场对太阳的作用。”来自印度的 Azim Premji 大学。
就像聚合物链使扬声器上方的油漆射流保持稳定一样，太阳周围的磁场可以使等离子射流保持足够稳定，以便在远离恒星的特定方向上射出。
从技术上讲，这两个系统都是 各向异性 的，其中某物的属性会根据其行进的方向而变化——尽管研究人员指出也存在显着差异，尤其是在规模上。
这项新研究挑战了现有的共识，即短太阳骨针背后的物理学不同于更长（和更快）太阳骨针背后的物理学。实际上，两者都可以由可见太阳表面（光球）下方的等离子体中相同的对流力产生。
印度天体物理研究所 (IIA) 的天体 物理学家 Sahel Dey 说： “可以想象太阳等离子体被磁场线穿过，就像聚合物溶液中的长链一样。”
奇怪 的是，太阳的色球层 （三层大气的中间） 比表面更热 。科学家们认为等离子针状体可能是其中的原因之一，因此这一发现可能有助于解释一个以上的太阳之谜。
这些骨针在被重力带回之前可以从太阳射出 12,000 公里（7,456 英里），它们可以延伸到 1,100 公里（684 英里）的宽度。种类繁多，但在本研究中进行的实验和建模中考虑了这些变化。
据估计，在任何特定时间，太阳上方大约有 300 万个针状体，并且 继续研究 它们是如何产生的。获得更多答案需要来自多个不同领域的科学家之间的合作。
没有直接参与这项研究的 IIA 主任 Annapurni Subramaniam 说： “这部由太阳天文学家和凝聚态实验家组成的小说能够揭示人们知之甚少的太阳骨针的根本原因。”
“将物理上不同的现象联系起来的统一物理学的力量将被证明是更多跨学科合作的驱动力。”
