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प्रयोगशाला में अंतरिक्ष से 'whistlers' की प्रकृति को खंडित करना

Anonim

कैलिफ़ोर्निया विश्वविद्यालय के वैज्ञानिक, लॉस एंजिल्स एक जिज्ञासु ब्रह्मांडीय घटना पर "शोध" के रूप में जाने वाले नए शोध प्रस्तुत करते हैं - रेडियो तरंगों के बहुत कम आवृत्ति पैकेट जो चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के साथ दौड़ते हैं। एआईपी पब्लिशिंग से प्लास्मा के भौतिकी में दिखाई देने वाला यह पहला प्रकार का अध्ययन, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्रों से फंसे हुए ऊर्जा वाले कणों के क्षेत्रों में व्हिस्लर और अंतरिक्ष प्लास्मा की प्रकृति में नई अंतर्दृष्टि प्रदान करता है। ये अध्ययन चुंबकीय क्षेत्रों के साथ व्यावहारिक प्लाज्मा प्रौद्योगिकियों के विकास में एक दिन सहायता कर सकते हैं, जिसमें अंतरिक्ष यान थ्रस्टर्स शामिल हैं जो चार्ज कणों का उपयोग ईंधन के रूप में करते हैं।

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पेपर पर एक लेखक रेइनर स्टेनेल ने कहा, "हमने इन तथाकथित व्हिस्लर तरंगों के नए प्रभावों की खोज की है।" "ये नए प्रयोगशाला अध्ययन इस मनोरंजक विद्युत चुम्बकीय घटना पर हमारे ज्ञान का विस्तार करने और नए अनुप्रयोगों और संभावित आविष्कारों का सुझाव देने में मदद करेंगे।"

व्हिस्लर तरंगों का पहली बार 1 9 00 के दशक में पता चला था। वे पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्रों के साथ बातचीत करने वाली बिजली से आए थे। जैसे ही उन्होंने पृथ्वी के आयनोस्फीयर और चुंबकमंडल के माध्यम से यात्रा की, कम टोन वाले व्हिस्लर उच्च आवृत्ति व्हिस्लर की तुलना में अधिक धीरे-धीरे प्रचार करते हैं। नतीजतन, रेडियो तरंगों को सुनने के लिए सरल रेडियो रिसीवर का उपयोग किया जाता था, और गिरने वाली पिच एक सीटी की तरह लगती थी।

स्टेनेल और उनके सह-लेखक, मैनुअल उरुतिया ने अपनी प्रयोगशाला में गैर-वर्दी चुंबकीय क्षेत्रों में व्हिस्लर तरंगों के विकास, प्रसार और क्षय का अध्ययन किया। उन्होंने पाया कि इन लहरों ने 80 वर्षीय सिद्धांत द्वारा भविष्यवाणी की तुलना में अलग व्यवहार किया है।

इन प्रयोगशाला अध्ययनों में प्लाज्मा-भरे कक्ष के अंदर चुंबकीय एंटेना के साथ व्हिस्लर तरंगें शामिल थीं। शोधकर्ताओं ने फिर एक जंगली जांच के साथ 3 डी अंतरिक्ष में इन तरंगों के व्यवहार और प्रसार का अध्ययन किया। इसने टीम को यह अध्ययन करने में सक्षम बनाया कि समय के कार्य के रूप में ये लहरें 3 डी स्पेस के माध्यम से कैसे फैलती हैं। वे विभिन्न स्थितियों के तहत तरंगों का भी अध्ययन कर सकते हैं, जिसमें वे सीधे और परिपत्र चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं और चुंबकीय शून्य बिंदुओं के संपर्क में आने पर व्यवहार करते हैं - उन क्षेत्रों में जहां कोई क्षेत्र नहीं था।

स्टेनलेस ने कहा, "हमारे प्रयोगशाला प्रयोगों में त्रि-आयामी लहर गुणों को प्रकट किया गया है जो अंतरिक्ष में अवलोकनों से प्राप्त नहीं किए जा सकते हैं।" "इससे हमें निरंतर तरंगों के साथ-साथ अद्भुत विस्तार के साथ लहरों के विकास और क्षय का अध्ययन करने में मदद मिली। इसने लहर प्रतिबिंब और बेलनाकार व्हिस्लर मोड की अप्रत्याशित खोजों का निर्माण किया।"

व्हिस्लर तरंगों को हेलिकॉन तरंगों, या कम आवृत्ति विद्युत चुम्बकीय तरंगों का एक रूप माना जाता है जो एक कॉर्कस्क्रूइक, या हेलिक्स जैसे पैटर्न में यात्रा करते हैं। जब हेलिकॉन प्लास्मा के साथ बातचीत करते हैं, तो वे इलेक्ट्रॉनों पर दबाव और टोक़ लगाते हैं।

शोधकर्ताओं का मानना ​​है कि इन गुणों को बेहतर ढंग से समझने से अंतरिक्ष वाहनों के लिए प्लाज़्मा थ्रस्टर्स के डिजाइन का कारण बन सकता है। ये थ्रस्टर्स बिजली के रॉकेट की तुलना में तेज गति से प्लाज्मा को प्रेरित करने के लिए बिजली का उपयोग करते हैं।

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कहानी स्रोत:

अमेरिकन इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स द्वारा प्रदान की जाने वाली सामग्री। नोट: सामग्री शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।


जर्नल संदर्भ :

  1. जेएम उरुतिया, आरएल स्टेनेल। अत्यधिक nonuniform चुंबकीय क्षेत्रों में व्हिस्लर मोड। I. दो आयामों में प्रचारप्लास्मा के भौतिकी, 2018; 25 (8): 082108 डीओआई: 10.1063 / 1.5030703