科学家认为它是不可能的：在太阳旋转等离子体中发现磁不稳定性

时间：2021-08-29 18:52:06 来源：

因此，最大的磁活动最大的磁活动靠近太阳能赤道。科学家们现在已经证明了这个地区的特定磁不稳定，到目前为止被认为是不可能的。

以前未观察到的机制在太阳旋转等离子体中工作：磁不稳定，在这些条件下，科学家认为这种科学家们认为在身体上不可能。来自Lehmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf（HZDR），利兹大学和莱布尼兹大学（AIP）中的天体物理液（AIP）中的leibniz研究所的研究人员，效果甚至可能在太阳磁场的形成中发挥着关键作用。

就像一个巨大的发电机一样，太阳的磁场由电流产生。为了更好地理解这种自我加强机制，研究人员必须阐明太阳等离子体的过程和流动。不同区域中的不同旋转速度和太阳内部的复杂流量混合以产生磁场。在该过程中，可能发生异常的磁效应 - 如这种新发现的磁不稳定性。

“我们没有任何伟大的期望，但随后我们正在进行真正的惊喜。” - Frank Stefani博士

研究人员创造了这一术语“超级HMRI”，最近观察到的磁力化不稳定（MRI）的特殊情况。它是一种磁性机构，导致磁场中的旋转，导电流体和气体变得不稳定。关于这种情况的特别是超级HMRI需要完全相同的条件，该条件在靠近太阳能赤道的等离子体中占上同的条件 - 这是天体物理学家观察到最阳光光临的地方，因此，太阳最大的磁活动。然而，到目前为止，太阳中的这种不稳定已经完全没有注意到，尚未融入太阳能发电机的型号。

磁性助产士

尽管如此，已知磁稳定性至关重要的是宇宙中的许多过程。例如，恒星和行星由大型灰尘和气体的大型旋转圆盘产生。在没有磁场的情况下，该过程将是莫名其妙的。磁性不稳定性导致磁盘内流动的湍流，从而使得质量能够聚集到中心物体中。与橡皮筋一样，磁场连接以不同速度旋转的相邻层。它加速了边缘处的慢粒子，并在内部的快速放下。离心力不足以足够强，而且物质坍塌进入中心。在太阳能赤道附近，它表现得很好。内层移动比外部更慢。到目前为止，专家们认为这种流动型材是物理上非常稳定的。

“这种新的不稳定可以在产生太阳的磁场方面发挥重要作用。” - Frank Stefani博士

HZDR的研究人员，利兹大学和AIP仍决定更彻底地调查它。在圆形磁场的情况下，它们已经计算出，即使当流体和气体在外侧旋转得更快时，也可能发生磁不稳定性。然而，仅在不切实际的条件下：转速必须朝向外边缘延伸过于强烈。

螺旋而不是圆形

尝试另一种方法，他们现在基于他们对螺旋磁场的调查。“我们没有任何伟大的期望，但随后我们是一个真正的惊喜，”Hzdr的弗兰克斯特凡尼记得 - 因为当等离子体旋转层之间的速度略微增加时，可以发生磁不稳定性 - 这发生了在最靠近赤道的太阳区域。

“这种新的不稳定可以在生成太阳的磁场中发挥重要作用”Stefani估计。“但是为了确认我们首先需要进一步做出数字复杂的计算。”Günthtüdiger的Aip教授增加了，“天体物理学家和气候研究人员仍然希望更好地了解太阳黑子的周期。也许我们现在发现的“超级HMRI”将使我们成为一个决定性的一步。我们会检查出来。“

凭借其磁力学动力学和天体物理学中的各种专业，跨学科研究团队一直在研究磁控制 - 在实验室，借助复杂的模拟 - 超过15年。科学家们希望改善物理模型，了解宇宙磁场，开发创新的液态金属电池。由于密切合作，2006年，他们设法首次进行了实验证明了磁热机构不稳定理论。他们现在计划对理论上预测的特殊形式进行测试：在目前在HZDR的Dresdyn项目中设置的大型实验中，他们希望在实验室中研究这种磁不稳定性。

参考：“两种类型的轴对称螺旋磁化机动不稳定，旋转流动与积极剪切”由乔治Mamatsashvili，Frank Stefani，Rainer Hollerbach和GüntherRüdiger，2019年10月17日，物理评论流体.DOI：
10.1103 / physrevfluids.4.103905

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