天体物理学家解决了40年前的Mariner5太阳风问题

导读 华威大学天体物理学家领导的研究已经解决了一个有40年历史的问题,该研究首先由探测器Mariner 5对太阳风的湍流进行观测。这项研究解决了迄

华威大学天体物理学家领导的研究已经解决了一个有40年历史的问题,该研究首先由探测器Mariner 5对太阳风的湍流进行观测。这项研究解决了迄今为止最大和最有趣的自然问题。湍流实验室今天可供研究人员使用。

我们目前的理解告诉我们,太阳风的湍流不应受太阳风的行进速度和方向的影响。然而,当第一个太空探测器试图测量这种湍流时,他们发现他们的观察结果并不完全符合该物理定律。从1971年Mariner 5分析的第一个这样的数据发现,在垂直于行进方向和太阳风通过的磁场的湍流中存在一个小的但仍然是刺激性清晰的图案。

虽然这是一种令人恼火的失常,但影响相对较小,直到现在才被物理学家忽视。然而,最近观看太阳风的太空任务,如群集任务,正在用如此敏感和高度准确的现代仪器进行检查,以前曾经是一个小小的失常,有可能成为我们深入了解的重要障碍了解太阳风发生了什么 - 这实际上是太阳系最大,最有趣的自然湍流实验室。

由Andrew Turner和华威大学融合,空间和天体物理中心的Sandra Chapman教授领导的研究已经找到了解决这个40岁问题的方法。研究小组研究了Cluster任务的数据,他们还创建了一个虚拟模型,表明磁流体动力学(MHD)湍流在太阳风中是如何形成的。然后,他们在一系列方向上通过虚拟模型飞行虚拟太空探测器,而不像单独的行进方向,例如Mariner 5。

华威大学研究员安德鲁·特纳说,他们发现的是:“分析清楚地表明,当所有这些结果一起考虑时,太阳风中的湍流变化与行进方向之间的任何相关性都会消失。轴对称各向异性可以简单地产生为仅使用一个探针通过太阳风的单一特定路径的采样效应。

该研究论文发表在“ 物理评论快报”上,由华纳大学的AJ特纳,S.查普曼,B。Hnat,融合,空间和天体物理中心发表。G. Gogoberidze,华威大学融合,空间和天体物理中心和伊利亚州立大学理论物理研究所; 和Max-Planck-InstitutfürPlasmaphysik的WCMüller。

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