سرايا - حل علماء من جامعة ويسكونسن-ماديسون لغزاً دام 70 عاماً حول أصل الحقول المغناطيسية الكبيرة والمنظمة في الكون.

تنتشر هذه الحقول في جميع أنحاء الكون، وتشكل عمليات مهمة مثل الرياح الشمسية وتوجيه الجسيمات عالية الطاقة، وتؤثر على نمو المجرات.

على الرغم من أن الحقول المغناطيسية على نطاق صغير غالباً ما تكون مضطربة وفوضوية، فإنها على نطاق واسع تظهر منظمة، وهو ما ظل لغزاً كبيراً في فيزياء البلازما الفلكية لعقود وفق scitechdaily.

أجرى الفريق بقيادة بينديش تريباثي محاكاة حاسوبية ثلاثية الأبعاد لتدفقات البلازما، ووجدوا أن التدفقات المضطربة يمكن أن تنتج حركة منظمة عبر نفاثات واسعة النطاق، ما يؤدي إلى تشكيل هياكل مغناطيسية منتظمة.

وللتأكد من ذلك، أضاف الباحثون عنصراً حاسماً هو تدرج مستمر في السرعة ضمن البلازما، بحيث تنتقل الاضطرابات الصغيرة وتتطور لتشكل مجالات مغناطيسية أكبر وأكثر انتظاماً مع مرور الوقت.

أظهرت المحاكاة أن غياب هذا التدرج يؤدي فقط إلى هياكل فوضوية صغيرة، مما يوضح أن المفتاح لتشكيل الحقول المغناطيسية المنظمة يكمن في وجود تدرج ثابت وواسع النطاق في السرعة.

لتنفيذ هذا البحث، استخدم الفريق نموذجاً يتضمن 137 مليار نقطة شبكية، وأجرى حوالي 90 محاكاة، ما أنتج نحو 0.25 بيتابايت من البيانات، واستغرق تنفيذها على الحاسوب العملاق "أنفيل" بجامعة بيردو حوالي 100 مليون ساعة معالجة.

توضح النتائج كيفية نشوء الحقول المغناطيسية الكبيرة من اضطرابات صغيرة، وهو تقدم مهم بعد عقود من صعوبة تفسير "دينامو البلازما" التي كانت تولد دائمًا مجالات صغيرة وغير منتظمة، في حين تشير الملاحظات الفلكية إلى أن الحقول على نطاق واسع منظمة، علاوة على ذلك، تتوافق النتائج مع التجارب المخبرية السابقة لدراسة البلازما، ما يعزز مصداقية النظرية الجديدة.

تطبيقات هذا الاكتشاف واسعة، إذ يمكن استخدامه لفهم ديناميكيات الحقول المغناطيسية في اندماج النجوم النيوترونية، تكوين الثقوب السوداء، ودراسة الحقول المغناطيسية النجمية، بالإضافة إلى التنبؤ بانبعاثات الغاز من الشمس نحو الأرض، ما يساهم في فهم الطقس الفضائي وعلم الفلك متعدد الوسائط بشكل أفضل.

باختصار، قدم هذا العمل تفسيرًا عمليًا لكيفية تحول الاضطراب الفوضوي في البلازما إلى حقول مغناطيسية منظمة، محققًا تقدمًا كبيرًا في حل أحد ألغاز الكون المغناطيسية الأقدم.

• إقرأ أيضاً : مايكروسوفت تطلق مساعدا ذكيا يرصد صحتك ويحلل بياناتك الطبية
• إقرأ أيضاً : تغذي التفكير الوهمي .. مخاوف بشأن روبوتات دردشة الذكاء الاصطناعي
• إقرأ أيضاً : «واتساب» يختبر ميزة جديدة .. تحديثات الحالة تنتقل إلى الدردشات