08:01 Откуда взялись магнитные поля? |
|
Каким образом во Вселенной появились магнитные поля? Прежде считалось, что подобное не могло произойти сразу после Большого взрыва — эти поля появились лишь с рождением первых звезд. Однако новые исследования американских и немецких ученых говорят о том, что на самом деле слабый магнетизм мог возникнуть и раньше. Но как именно это произошло?  Исследование электромагнитных полей — широчайшее поле деятельности в современной науке. Их исследуют на Земле и во всех ее оболочках, в окружающем околоземном космосе, в Солнечной системе — на планетах и их спутниках, в гелиосфере и за ее пределами — в необозримом пространстве Вселенной. Электромагнитные поля вездесущи: по ним стремительно летят релятивистские частицы космических лучей, Солнце демонстрирует ученым непрерывную трансформацию сложнейшей иерархии своих электромагнитных полей, разнообразен магнетизм планет Солнечной системы, а объекты и поля отдаленного космоса просто поражают воображение своими электромагнитными полями! Возникает резонный вопрос — каким образом возникли магнитные поля во Вселенной, как они изменялись в течение протекших 13,4 миллиарда лет существования мироздания? В начальный момент Большого взрыва практически мгновенно родилась пра-Вселенная в виде невероятно разогретого газового облака. Оно остывало, расширяясь в пространстве, в нем образовались прачастицы, соединившиеся довольно быстро в простейшие атомы. Но прогнозировать появление магнитного поля в этой системе совершенно невозможно! Следовательно, оно рождалось позже. Каким же образом начался и развился процесс, в результате которого появились все магнитные поля, столь мощно представленные в современной картине мира? Загадку пытаются разгадать специалисты Райнхард Шликайзер из Института теоретической физики Рурского университета в Бохуме (ФРГ) и Питер Юн из Университета штата Мэриленд (США), они выдвинули новую гипотезу: магнитное поле возникнет позднее Большого взрыва из зачаточной очень слабой формы магнетизма. Виртуальные зародыши этого явления создаются случайно в облаке материи, еще до рождения первозданных звездных тел. Когда возраст Вселенной был равен примерно 380 тысячам лет, температура первобытного облака снижалась, образовались области с разной плотностью и давлением, что способствовало появлению первых случайных зародышевых образований магнетизма. Эти слабые поля позднее усилились, подверглись воздействию первых звездных ветров и плазменных потоков от взрывающихся светил. Немного точных авторских определений: ненамагниченная нерелятивистская тепловая плазма из электронов и протонов спонтанно испускает апериодические турбулентные флуктуации магнитного поля, крошечный модуль этих флуктуаций дается простой формулой, в которую входят всего три физических параметра: βe — нормализованная температура тепловых электронов, We — тепловая плазменная плотность энергии и g — плазменный параметр. Для ненамагниченной межгалактической среды, немедленно после начала реионизации, напряженность поля от этого механизма оценивается в 2×10-16 G в космических пустотах (войдах) и 2×10-10 G в протогалактиках. Обе величины слишком слабые, чтобы повлиять на динамику плазмы. С учетом вязкого демпфирования эти оценки еще уменьшаются до 2×10-21 G в космических пустотах и 2×10-12 G в протогалактиках. Далее происходит простое чудо рождения магнитных полей: сдвиг или сжатие межгалактической и протогалактической среды при первых взрывах сверхновых звезд в обширных регионах их звездных метаморфоз усиливают эти "засеянные" поля! Они становятся неоднородными, и уже магнитные силы восстановления воздействуют на газовую динамику, упорядочивая и нивелируя температуру βe. Вот так из зародышевых "зернышек" магнитных полей в горячем облаке плазмы из заряженных протонов, электронов, ядер гелия и лития, где эти магнитные поля были ориентированы произвольно, то есть в любом направлении, родилась их организация — возникло уже ориентированное магнитное поле. Майкл Риордан из Калифорнийского университета в Санта-Крусе (США) формулирует разъяснение: "Магнетизм везде, где есть поток заряженных частиц. Поднесите компас к проводу с постоянным током, и вы увидите, как сдвинется стрелка. Но если заряженных частиц много и они разлетаются во всех направлениях, как это было в ранней Вселенной до остывания плазмы и образования атомов, средний ток повсюду равен нулю, поэтому в макроскопическом масштабе магнетизма нет". Для усиления возникшего магнетизма потребовались тяжелые элементы вроде никеля или железа — они были синтезированы в термоядерных процессах взрывов сверхновых. Когда же образовались звезды и самые массивные из них принялись в конце жизни взрываться, сжимая окружающую среду и одновременно насыщая ее тяжелыми элементами, комбинация звездного ветра и взрывов начала расталкивать маленькие магнитные поля, сдавливая их, растягивая и выравнивая в направлении ветра. Сейчас ученые наблюдают и разгадывают поразительные эффекты трансформации магнитных полей в космосе: на нашей единственной и ближайшей звезде Солнце магнитные процессы командуют 22-летним циклом солнечных магнитных полей, обеспечивающем 11-летний цикл солнечных пятен. Магнитные поля солнечной короны удерживают горячую плазму, их трансформация вызывает выбросы коронального вещества и протуберанцев, а всплывающие магнитные поля на Солнце стимулируют самые мощные проявления активности — солнечные вспышки! Солнечный ветер, уходящий прочь от Солнца в виде плазменных потоков и заполняющий все пространство гелиосферы, несет межпланетное магнитное поле, варьирующее в пределах от единиц до десятков нТл. А на планетах, имеющих магнитное поле, бушуют магнитные и ионосферные бури, вспыхивают разнообразные полярные сияния. В заключении следует заметить, что неисчерпаемое разнообразие электромагнитных полей во Вселенной — неисчерпаемый источник будущих открытий. Татьяна Вальчук |
|
|
Пятница, 27.12.2024, 19:17
Приветствую Вас, Гость Нашей Планеты
НОВОСТИ С ПЛАНЕТ
Загрузка...
ДЛЯ ВАС
Планета в контакте
КАТЕГОРИИ
| Астрология и пророчества [825] |
| Гипотезы и прогнозы [4629] |
| Дом,сад,кулинария [223] |
| Животные и растения [2796] |
| Здоровье и красота [5708] |
| Интересности и юмор [3758] |
| История и археология [4696] |
| Космос, астрономия [2263] |
| Мир вокруг нас [1982] |
| Наука и технологии [2422] |
| Непознанное [3983] |
| НЛО,уфология [1747] |
| Общество, в мире, новости [11574] |
| Психология и отношения [84] |
| Стихия, климат, экология [421] |
| Фильмы и видео [367] |
| Частное мнения [111] |
| Эзотерика и феномены [2031] |
активные форумчане
 |
 |
 |
 |
 |
 |
комментаторы
Статистика
Поиск
БЕСЕДКА
сейчас на сайте
Онлайн всего: 28
Пользователей: 28
Сейчас комментируют: 0
КОММЕНТАРИИ
Загрузка...
НА ФОРУМЕ
| (33) |
| (12) |
| (25) |
| (197) |
| (14) |
| (24) |
| (221) |
| (12) |
| (157) |
ИНТЕРЕСНОЕ СЕГОДНЯ
Сегодня материалов нет.
НОВОСТИ ГОТОВЯТ
 |
 |
| |
 |
 |
| |
 |
 |
 |
 |
Интересные новости
-1
