Matemática misterioso do vento solar decifrado por um cientista espacial!

Pela primeira vez, um conjunto de equações que podem ajudam a descrever ondas no vento solar conhecida como ondas Alfven foi criado por Aaron Roberts, um cientista espacial da NASA Goddard Space Flight Center em Greenbelt, Maryland,

Seu trabalho foi publicado na revista Physical Review Letters em 4 de dezembro de 2012.

"Desde os anos 1970, os cientistas sabem que o movimento no vento solar, muitas vezes tem as características de um tipo de onda chamada de onda de Alfvén", diz Aaron Roberts, um cientista espacial em Goddard. "Imagine que você tem uma corda de pular e mexer um final para que ele envia ondas para baixo da corda. Ondas de Alfvén são semelhantes, mas a corda em movimento é uma linha de campo magnético em si."

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Um fluxo constante de partículas e córregos ondas eletromagnéticas do sol em direção à Terra, que é cercada por uma bolha protetora chamada magnetosfera. Um cientista na NASA Goddard, recentemente elaborado, pela primeira vez, um conjunto de equações que podem ajudam a descrever ondas do vento solar conhecida como ondas Alfvén. Crédito: Agência Espacial Europeia (ESA)

As ondas de Alfvén neste caso tendem a ter uma grande consistência na altura - ou amplitude, que é o termo comum quando se fala de ondas -, mas eles são aleatórios no sentido. Você pode pensar nisso como uma corda de pular girando, sempre à mesma distância do centro, mas ainda assim capaz de estar em muitos lugares no espaço. Outra forma cientistas previu as ondas é como um "passeio aleatório em uma esfera." Mais uma vez, sempre a mesma distância a partir de um centro de dados, mas com um posicionamento variável.

Tais descrições metafóricas são baseadas no que os instrumentos no espaço que, de fato, observado quando vêem ondas magnéticas passam com o vento solar. Mas acontece que as equações para descrever este tipo de movimento - equações necessárias para fazer avançar os modelos científicos de todo o sistema - não foram facilmente encontrados. "O quebra-cabeça foi a de descobrir por que a amplitude é tão constante", diz Roberts. "Mas tem sido muito difícil encontrar equações que satisfazem todas as características do campo magnético." Ondas semelhantes são, na verdade, visto à luz, conhecida como ondas polarizadas. Mas campos magnéticos têm restrições adicionais sobre o que formas e configurações são ainda possíveis.

Roberts descobriu uma maneira de sobreposição de ondas de diferentes comprimentos de onda numerosos de tal maneira que eles em última análise, feita a variação da amplitude tão pequena quanto possível.

Para sua surpresa, o Roberts equações de equiparou ao que foi observado mais de perto do que ele esperava.Não só as equações mostram ondas de amplitude constante, mas também mostrou ocasionais saltos aleatórios e mudanças nítidas - uma característica inexplicável visto nas próprias observações.

"A sobreposição das ondas desta forma nos dá uma maneira de escrever as equações que não tínhamos antes", diz Roberts. "Ele também tem esta conseqüência legal que é mais realista do que o esperado, uma vez que mostra descontinuidades realmente vemos no vento. Isso é importante para simulações e modelos onde queremos começar com as condições iniciais que são o mais próximo da energia solar observada vento que podemos chegar. "

É claro que ter uma equação que ainda não nos dizer o motivo pelo qual as ondas do vento solar são formados desta maneira. No entanto, as equações que descrevem como as ondas se movem abrir a porta para simulações cada vez mais precisas que podem muito bem ajudar a explicar tais causas.

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