المجموعات

يدرس العلماء "الحالة الرابعة للمادة" الغريبة باستخدام الغلاف الجوي للشمس

يدرس العلماء

ما مقدار ما تعرفه عن الحالة الرابعة للمادة؟ يعرف بالبلازما ، وهو غاز مؤين ساخن يتكون من أعداد متساوية تقريبًا من الأيونات الموجبة الشحنة والإلكترونات سالبة الشحنة.

ربما تتذكر الحالات الثلاث الكبرى للمادة الصلبة والسائلة والغازية ، حيث تتخذ معظم المواد التي نواجهها في حياتنا اليومية أحد هذه الأشكال.

ومع ذلك ، على عكس ما هو موجود هنا على الأرض ، يمكن العثور على سائل مشحون كهربائيًا غير مستقر للغاية ، وهو البلازما ، في جميع أنحاء الكون ، والأهم من ذلك أن شمسنا تتكون من البلازما.

في دراسة حديثة نُشرت في المجلة الدولية ، Nature Communications ، نظر الباحثون إلى الشمس لفهم أفضل لهذه الحالة الرابعة الغريبة والغامضة للمادة.

قوة البلازما

من خلال العمل عن كثب مع العلماء في مرصد باريس ومع تلسكوب لاسلكي كبير يقع في Nançay في وسط فرنسا ، قام باحثون من Trinity College Dublin بدمج قوة هذه الملاحظات الراديوية مع كاميرات الأشعة فوق البنفسجية على مركبة فضائية تابعة لمرصد ديناميات الطاقة الشمسية التابع لناسا لدراسة البلازما على الشمس.

لماذا ا؟ البلازما نفسها غير مفهومة بشكل جيد من قبل العلماء. ومع ذلك ، يعتقد الباحثون أن فهمًا إضافيًا للبلازما يمكن أن يفتح الأبواب أمام تطوير مولدات طاقة نووية آمنة ونظيفة وفعالة على الأرض.

ذات صلة: ناسا تريد إرسال اسمك إلى الشمس

الشمس نفسها هي مكان خاص يمثل مختبرًا طبيعيًا بالكامل لدراسة كيفية تصرف البلازما في الظروف القاسية التي لا يمكن إعادة إنشائها هنا مرة أخرى على الأرض.

إن مجرد دراسة سلوك البلازما على الشمس مقارنة بالأرض ستلعب دورًا مهمًا في بناء مفاعلات الاندماج بالحبس المغناطيسي.

تبشر هذه المفاعلات بأن تكون أكثر أمانًا ونظافة وكفاءة من مولدات الطاقة النووية التي نجدها في جميع أنحاء العالم. كما ذكر الأستاذ في DIAS والمتعاون في المشروع ، Peter Gallagher:

"الاندماج النووي هو نوع مختلف من توليد الطاقة النووية الذي يدمج ذرات البلازما معًا ، بدلاً من تفكيكها كما يفعل الانشطار. الاندماج أكثر استقرارًا وأمانًا ، ولا يتطلب وقودًا عالي النشاط الإشعاعي ؛ في الواقع ، الكثير من النفايات الناتجة عن الاندماج هي الهيليوم الخامل ".

"المشكلة الوحيدة هي أن بلازما الاندماج النووي غير مستقرة إلى حد كبير. فبمجرد أن تبدأ البلازما في توليد الطاقة ، تقوم بعض العمليات الطبيعية بإيقاف التفاعل. في حين أن سلوك الإيقاف هذا يشبه مفتاح الأمان المتأصل - لا يمكن لمفاعلات الاندماج أن تشكل تفاعلات مفرطة - وهذا يعني أيضًا أنه من الصعب الحفاظ على البلازما في حالة مستقرة لتوليد الطاقة ".

"من خلال دراسة كيف تصبح البلازما غير مستقرة على الشمس ، يمكننا التعرف على كيفية السيطرة عليها على الأرض."

لا يمكن أن يقدم البحث فهماً قوياً للطاقة النووية فحسب ، بل يمكن أن يلقي الضوء على كيفية تصرف البلازما حول الكون.


شاهد الفيديو: رحلة إلى طبقات الغلاف الجوي (شهر اكتوبر 2021).