۱۷ بهمن ۱۴۰۴
به روز شده در: ۱۷ بهمن ۱۴۰۴ - ۱۹:۵۳
فیلم بیشتر »»
کد خبر ۸۷۱۳۸۵
تاریخ انتشار: ۱۳:۴۲ - ۰۴-۱۰-۱۴۰۱
کد ۸۷۱۳۸۵
انتشار: ۱۳:۴۲ - ۰۴-۱۰-۱۴۰۱

بررسی جریان انرژی در پلاسما با کمک بزرگترین شبیه‌سازی رایانه‌ای

بررسی جریان انرژی در پلاسما با کمک بزرگترین شبیه‌سازی رایانه‌ای
شبیه‌سازی دانگ نشان داد که اتصال مجدد و سریع خطوط میدان مغناطیسی چگونه انرژی آشفته در مقیاس بزرگ را به انرژی داخلی کوچک تبدیل می‌کند.
یک پژوهشگر آمریکایی با کمک بزرگترین شبیه‌سازی رایانه‌ای که تاکنون در نوع خود انجام شده، جریان انرژی را در پلاسما بررسی کرده است.
 
به گزارش ایسنا و به نقل از فیز، پژوهشگران یک فرآیند گرمایش پنهان را کشف کرده‌اند که می‌تواند توضیح دهد چگونه تاج خورشیدی که خورشید را احاطه کرده است، می‌تواند بسیار داغ‌تر از سطح خورشید باشد.
 
این فرآیند که در «آزمایشگاه فیزیک پلاسما پرینستون»(PPPL) وابسته به «وزارت انرژی آمریکا»‌(DOE) کشف شد، می‌تواند حل کردن معماهای اخترفیزیکی مانند شکل‌گیری ستاره‌ها، منشاء میدان‌های مغناطیسی بزرگ در کیهان و توانایی پیش‌بینی رویدادهای آب و هوایی که می‌توانند خدمات تلفن همراه را مختل کنند و شبکه‌های برق روی زمین را خاموش کنند، بهبود ببخشد. درک فرآیند گرمایش، پیامدهایی را نیز برای تحقیقات همجوشی دارد.
 
«چوانفی دانگ»(Chuanfei Dong)، فیزیکدان آزمایشگاه فیزیک پلاسما پرینستون و «دانشگاه پرینستون»(Princeton University) گفت که این فرآیند را با ۲۰۰ میلیون ساعت کار رایانه‌ای برای بزرگترین شبیه‌سازی جهان در نوع خود آشکار کرده است.
 
وی افزود: شبیه‌سازی عددی مستقیم ما، نخستین موردی است که شناسایی واضح این مکانیسم گرمایش را در فضای سه‌بعدی ارائه می‌کند. تجهیزات تلسکوپ‌ها و فضاپیماهای کنونی ممکن است وضوح کافی را برای شناسایی فرآیندی که در مقیاس‌های کوچک رخ می‌دهد، نداشته باشند.
 
عنصر پنهان، فرآیندی به نام اتصال مجدد مغناطیسی است که میدان‌های مغناطیسی پلاسما را جدا و با خشونت دوباره به هم متصل می‌کند. پلاسما حاوی الکترون‌ها و هسته‌های اتمی است که جو خورشید را تشکیل می‌دهند.
 
شبیه‌سازی دانگ نشان داد که اتصال مجدد و سریع خطوط میدان مغناطیسی چگونه انرژی آشفته در مقیاس بزرگ را به انرژی داخلی کوچک تبدیل می‌کند. در نتیجه، انرژی متلاطم به طور مؤثری به انرژی حرارتی در مقیاس‌های کوچک تبدیل می‌شود و تاج را فوق‌العاده گرم می‌کند.
 
دانگ ادامه داد: به ریختن خامه در قهوه فکر کنید. قطره‌های خامه به سرعت به حلقه‌ها و منحنی‌های باریک تبدیل می‌شوند. میدان‌های مغناطیسی نیز به طور مشابه صفحات نازکی از جریان الکتریکی را تشکیل می‌دهند که به دلیل اتصال مجدد مغناطیسی شکسته می‌شوند.
 
این فرآیند، آبشار انرژی را از مقیاس بزرگ به مقیاس کوچک می‌رساند و این فرآیند را در تاج خورشیدی آشفته، کارآمدتر از آنچه قبلا تصور می‌شد، می‌کند.
 
وی افزود: وقتی فرآیند اتصال مجدد کند و آبشار متلاطم سریع است، اتصال مجدد نمی‌تواند بر انتقال انرژی در مقیاس‌ها تأثیر بگذارد اما زمانی که اتصال مجدد به اندازه‌ای سریع می‌شود که از سرعت آبشاری سنتی فراتر می‌رود، می‌تواند آبشار را به ‌طور مؤثرتری به سمت مقیاس‌های کوچک حرکت دهد.
 
۲۰۰ میلیون ساعت!
 
«آمیتاوا باتاچارجی»(Amitava Bhattacharjee)، استاد علوم ستاره‌شناسی دانشگاه پرینستون و ناظر این پژوهش گفت: دانگ بزرگترین شبیه‌سازی تلاطم را در نوع خود انجام داده که بیش از ۲۰۰ میلیون واحد پردازش مرکزی را در بخش «ابررایانه پیشرفته ناسا»(NAS) به خود اختصاص داده است. این آزمایش عددی برای نخستین بار، شواهد غیرقابل انکاری را در مورد یک مکانیسم پیش‌بینی‌شده تئوری برای محدوده‌ای از آبشار انرژی آشفته که قبلا کشف نشده بود، تولید کرد.
 
وی افزود: مقاله دانگ، برنامه محاسباتی پژوهش پیشین او را که در مجله «Physical Review Letters» به چاپ رسیده بود، تکمیل می‌کند.
 
تأثیر این یافته‌های جدید را می‌توان با فضاپیماها و تلسکوپ‌های کنونی و آینده بررسی کرد. این مقاله نشان می‌دهد که درک فرآیند انتقال انرژی، برای حل کردن اسرار کلیدی کیهانی بسیار مهم است.
 
این پژوهش، در مجله «Science Advances» به چاپ رسید.
ارسال به دوستان
تحریم‌های جدید آمریکا در ارتباط با ایران وال‌استریت‌ ژورنال: ایران و آمریکا برای دیدار دوباره ابراز علاقه کردند انتقال ۲۰۰۰ داعشی از سوریه به عراق توسط آمریکا علی اف به وزیر دفاع ایران: آذربایجان اجازه نخواهد داد هیچ تهدیدی از قلمرو این کشور متوجه ایران شود عراقچی: موضوع گفت‌وگوها صرفاً هسته‌ای است و در خصوص هیچ موضوع دیگری با آمریکایی‌ها گفت‌وگو نمی‌کنیم وزیر خارجه عمان: مذاکرات ایران و آمریکا بسیار جدی بود کلم ترش (ساورکرات) چیست؟ / 8 خاصیت بی نظیر + آموزش روش تهیه خانگی حضور پررنگ رسانه‌ها و بولتن‌های روزانه در خانه جشنواره انفجار در یک معدن زغال‌سنگِ هند با 18 فوتی زیست الگوبرداری (بیومیمیکری)؛ پیوند هنر طراحی و مهندسی طبیعت (تصویری) واکنش سخنگوی وزارت خارجه به مذاکرات ایران و آمریکا عراقچی: تاریخ دور بعدی مذاکرات در جریان مشورت‌های آینده با همتای عمانی‌ام تعیین خواهد شد گروسی: آژانس آماده نظارت بر تاسیسات هسته‌ای اصلی ایران است انفجار در حسینیه شیعیان در اسلام‌آباد با حداقل ۳۱ کشته واکنش عضو تیم مذاکره‌کننده در عمان به مذاکرات امروز