بررسی جریان انرژی در پلاسما با کمک بزرگترین شبیه‌سازی رایانه‌های



یک پژوهشگر آمریکایی با کمک شبیه‌سازی رایانه‌های بزرگی که در نوع خود انجام می‌شود، جریان انرژی را در پلاسما بررسی می‌کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از فیز، پژوهشگران یک فرآیند گرم پنهان را کشف کرده‌اند که می‌توان توضیح داد که چگونه تاج خورشیدی که خورشید را احاطه کرده است، می‌تواند از سطح خورشید بسیار داغ‌تر باشد.

این فرآیندی که در «آزمایشگاه پلاسما پرینستون» (PPPL) وابسته به «وزارت انرژی آمریکا»‌(DOE) کشف شد، می‌تواند معمای اخترفیزیکی مانند شکل‌گیری ستاره‌ها، منشاء میدان‌های مغناطیسی بزرگ در کیهان و فیزیک پیشبینی رویدادهای آب و هوایی را حل کند. می‌توان خدمات تلفن همراه را مختل‌کننده و شبکه‌های برق روی زمین را خاموش کرد، بهبود بخشید. درک گرمایش، پیامدهایی را نیز برای تحقیقات همجوشی دارد.

«چوانفی دانگ» (Chuanfei Dong)، فیزیکدان آزمایشگاه فیزیک پلاسما پرینستون و «دانشگاه پرینستون» (دانشگاه پرینستون) گفت که این پروسه را با 000 میلیون ساعت کار رایانه‌ای برای بزرگترین شبیه‌سازی جهان در نوع خود ساخته است.

وی افزود: شبیه سازی عددی ما، اولین موردی است که به طور مستقیم این مکانیسم گرم را در فضای سه‌بعدی می‌کند، تشخیص می‌دهد. تجهیزات تلسکوپ و فضاپیماهای کنونی قابل تشخیص است برای شناسایی که در کشف‌های کوچک رخ می‌دهند، نمی‌توانند باشند.

عنصر پنهان، روندی به نام ارتباط مجدد مغناطیسی است که میدان‌های مغناطیسی پلاسما را جدا و با خشونت دوباره به هم مرتبط می‌کند. پلاسما حاوی الکترونها و هسته های اتمی است که جو خورشید را تشکیل می دهند. شبیه‌سازی دانگ نشان داد که اتصال مجدد و سریع خطوط میدان مغناطیسی چگونه انرژی آشفته در بزرگ را به انرژی داخلی کوچک تبدیل می‌کند. در نتیجه، انرژی متلاطم به طور مستقیم به انرژی حرارتی در بررسی‌های 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 مغناطیسی شکسته می‌شوند. این فرآیند، آبشار انرژی را از درک بزرگ به خورشید کوچک می‌‌‌‌‌‌‌‌‌د و این فرآیند را در تاج‌شنی آشفته، کارآمدتر از آنچه قبلا تصور می‌شد، می‌کند.

وی افزود: زمانی که روند تسریع روند تبدیل و آبشار متالاطم سریع است، اتصال دوباره نمی‌تواند برای انتقال انرژی در نتیجه‌گیری‌ها تاثیر بگذارد که زمانی که به اندازه‌های سریع می‌شود، می‌شود که با سرعت آبشاری سنتی فراتر می‌رود، می‌تواند آبشار را به طور مستقیم ثابت کند به سمت چپ. کوچک حرکت کند.

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 داد که بیش از 200 میلیون واحد پردازش مرکزی را در بخش «ابررایانه پیشرفته ناسا» (NAS) انجام داد. خود اختصاص داده است. این آزمایشی برای اولین بار، شواهد غیرقابل انکاری را در مورد یک مکانیسم پیش‌بینی‌شده تئوری برای محدوده‌ای از آبشار انرژی آشفته که قبلا کشف نشده، تولید کرد.

وی افزود: مقاله دانگ، برنامه محاسباتی پژوهش پیشین او را که در مجله «Physical Review Letters» به چاپ رسیده، تکمیل می‌کند.

تأثیر این یافته‌های جدید را می‌توان با فضاپیماها و تلسکوپ‌های کنونی و آینده بررسی کرد. این مقاله نشان می‌دهد که فرآیند انتقال انرژی، برای حل کردن اسرار کلیدی کیهانی بسیار مهم است.

این پژوهش، در مجله «Science Advances» به چاپ رسید.

انتهای پیام



منبع