19 октября 2021, вторник, 17:52
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

24 февраля 2013, 19:32

Создана точная математическая модель поведения солнечного ветра

Движение солнечного ветра часто напоминает так называемые альфвеновские волны. По словам математика Аарона Робертса, если вы возьмете скакалку за один конец и начнете трясти ее так, чтоб по веревке пошли волны, это и будут волны Альфвена.
Движение солнечного ветра часто напоминает так называемые альфвеновские волны. По словам математика Аарона Робертса, если вы возьмете скакалку за один конец и начнете трясти ее так, чтоб по веревке пошли волны, это и будут волны Альфвена.
European Space Agency

Аарон Робертс, математик из Центра космических полетов им. Годдарда (НАСА), сделал то, что до него никому не удавалось, – описал в уравнениях поведение солнечного ветра, и это описание с удивительной точностью совпало с реальными наблюдениями.

Обычно такие масштабные процессы, зависящие от множества самых различных факторов, ученые пытаются описывать с помощью подгонки математических моделей под наблюдаемые события. То есть сначала увиденное они пытаются описать уравнениями, которые приблизительно описывают происходящее, строят карту процесса, сравнивают ее с реальным положением дел, корректируют уравнения - и так, итерациями, доводят модель если не до полного совпадения с реалиями, то хотя бы до удобоваримого уровня.

С солнечным ветром, этим гигантским, почти хаотическим потоком частиц солнечного вещества, который определяет космический климат всей Солнечной системы, такой метод до сих пор успеха не приносил. Ситуацию безумно усложняло то обстоятельство, что потоки солнечного вещества несут с собой свои собственные магнитные поля, которые добавляют множество факторов, управляющих движением этих потоков, и которые математически описать не удавалось.

Ситуацию усложняло то обстоятельство, что потоки солнечного вещества несут с собой свои собственные магнитные поля, которые добавляют множество факторов, управляющих движением этих потоков, и которые математически описать не удавалось.

Единственное, что было известно еще с 70-х годов прошлого века: движение солнечного ветра часто напоминает так называемые альфвеновские волны. По словам Робертса, «если вы возьмете скакалку за один конец и начнете трясти ее так, чтоб по веревке пошли волны, это и будут волны Альфвена. В данном случае волнующаяся веревка – это линия магнитного поля». Особенность таких волн заключалась в том, что они всегда имеют одинаковую амплитуду, но направлены случайным образом. Продолжая эту достаточно грубую аналогию, можно сказать, что свободный конец веревки всегда находится на одном и том же расстоянии от центра, но в какой точке сферы, окружающей этот центр, он будет находиться, - неизвестно.

По словам Робертса, основная трудность заключалась в том, что никто не мог понять, почему амплитуда остается постоянной, и из-за этого было очень трудно найти уравнения, удовлетворяющие всем характеристикам магнитного поля.

Заслугой Робертса было то, что он смог найти способ их описать. Естественно, он надеялся, что в результате получит совпадение модели и реально наблюдаемых движений в солнечном ветре, но даже он удивился тому, насколько близким оказалось это совпадение. Он увидел на своей модели не только колебания одинаковой амплитуды, но также и случайные скачки напряженности – которые регистрируются в наблюдениях за солнечным ветром, но никакого объяснения не имеют. Модель оказалась реалистичнее, чем ожидали.

Конечно, причину всех этих странных явлений в солнечном ветре еще предстоит выяснять – описание Робертса носит так называемый феноменологический характер. Так, например, феноменологическая теория сверхпроводимости Гинзбурга-Ландау хорошо описывает поведение сверхпроводника, но причины явления не касается – чуть позже ее объяснили Бардин, Купер и Шриффер с помощью своих знаменитых куперовских электронных пар. Так же и здесь – благодаря Робертсу физики смогут лучше понимать и предсказывать поведение солнечного ветра - и, возможно, предотвращать повреждения, которые могут быть нанесены его мощными порывами спутникам связи и систем позиционирования, однако объяснение этого поведения еще ждет своих Бардина, Купера и Шриффера.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ МФТИ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астронавты астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги виноделие вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты клад климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос кошки культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы малярия мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеоклиматология палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники средневековье старение старообрядцы стартапы статистика табак такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад Солнечная система альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология культурные растения междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция темная материя физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество Европейская южная обсерватория жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2021.