Technology NewsSci-Techஇயற்பியலாளர்கள் விண்வெளியில் பயனுள்ள அலை வளர்ச்சிக் கோட்பாட்டின் நேரடி ஆதாரங்களைக் கவனிக்கின்றனர்

இயற்பியலாளர்கள் விண்வெளியில் பயனுள்ள அலை வளர்ச்சிக் கோட்பாட்டின் நேரடி ஆதாரங்களைக் கவனிக்கின்றனர்

-


சுருக்கம் விண்வெளி அலைகள் வானியற்பியல் கருத்து

முதன்முறையாக, இயற்பியலாளர்கள் விண்வெளியில் அதிர்வு எலக்ட்ரான்களிலிருந்து விசில்-மோட் அலைகளுக்கு ஆற்றல் மாற்றப்படுவதைக் கவனித்துள்ளனர். இது முன்னர் கணிக்கப்பட்ட அலைகளின் நேரியல் அல்லாத வளர்ச்சிக் கோட்பாட்டை உறுதிப்படுத்துகிறது. இந்த முன்னேற்றமானது விண்வெளி பிளாஸ்மா இயற்பியல் மற்றும் விண்வெளி வானிலை ஆகிய இரண்டையும் பற்றிய அதிக புரிதலை வழங்க முடியும், இது செயற்கைக்கோள்களில் தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும்.

இருந்து ஒரு குழு ஜப்பானில் உள்ள நகோயா பல்கலைக்கழகம் விண்வெளியில் அதிர்வு எலக்ட்ரான்களில் இருந்து விஸ்லர்-மோட் அலைகளுக்கு ஆற்றல் மாற்றப்படுவதை முதன்முறையாகக் கவனித்தது. அவர்களின் கண்டுபிடிப்புகள், அலைகளின் நேரியல் அல்லாத வளர்ச்சிக் கோட்பாட்டால் கணிக்கப்பட்டுள்ளபடி, முன்னர் கோட்பாட்டுப்படுத்தப்பட்ட திறமையான வளர்ச்சிக்கான நேரடி ஆதாரங்களை வழங்குகின்றன. இது விண்வெளி பற்றிய நமது புரிதலை மேம்படுத்த வேண்டும்[{” attribute=””>plasma physics but also space weather, a phenomenon that affects satellites.

When people imagine outer space, they often envision it as a perfect vacuum. In fact, this impression is wrong because the vacuum is filled with charged particles. In the depths of space, the density of charged particles becomes so low that they rarely collide with each other. Instead of collisions, the forces related to the electric and magnetic fields filling space, control the motion of charged particles. This lack of collisions occurs throughout space, except for very near to celestial objects, such as stars, moons, or planets. In these cases, the charged particles are no longer traveling through the vacuum of space but instead through a medium where they can strike other particles.

Whistler-Mode Wave Magnetic Field Energy Transfer

Whistler-mode wave magnetic field (blue arrows with spiral) propagating along the magnetic field (purple) interacting with electrons (red) passing through it. Credit: University of Tokyo

Around the Earth, these charged-particle interactions generate waves, including electromagnetic whistler-mode waves, which scatter and accelerate some of the charged particles. When diffuse auroras appear around the poles of planets, observers are seeing the results of an interaction between waves and electrons. Since electromagnetic fields are so important in space weather, studying these interactions should help scientists predict variations in the intensity of highly energetic particles. This might help protect astronauts and satellites from the most severe effects of space weather.

A team comprising Designated Assistant Professor Naritoshi Kitamura and Professor Yoshizumi Miyoshi of the Institute for Space and Earth Science (ISEE) at Nagoya University, together with researchers from the University of Tokyo, Kyoto University, Tohoku University, Osaka University, and Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA), and several international collaborators, mainly used data obtained using low-energy electron spectrometers, called Fast Plasma Investigation-Dual Electron Spectrometers, on board NASA’s Magnetospheric Multiscale spacecraft. They analyzed interactions between electrons and whistler-mode waves, which were also measured by the spacecraft. By applying a method of using a wave particle interaction analyzer, they succeeded in directly detecting the ongoing energy transfer from resonant electrons to whistler-mode waves at the location of the spacecraft in space. From this, they derived the growth rate of the wave. The researchers published their results in Nature Communications.

The most important finding was that the observed results were consistent with the hypothesis that non-linear growth occurs in this interaction. “This is the first time anybody has directly observed the efficient growth of waves in space for the wave-particle interaction between electrons and whistler-mode waves,” explains Kitamura. “We expect that the results will contribute to research on various wave-particle interactions and to also improve our understanding of the progress of plasma physics research. As more specific phenomena, the results will contribute to our understanding of the acceleration of electrons to high energies in the radiation belt, which are sometimes called ‘killer electrons’ because they inflict damage on satellites, as well as the loss of high-energy electrons in the atmosphere, which form diffuse auroras.”

Reference: “Direct observations of energy transfer from resonant electrons to whistler-mode waves in magnetosheath of Earth” by N. Kitamura, T. Amano, Y. Omura, S. A. Boardsen, D. J. Gershman, Y. Miyoshi, M. Kitahara, Y. Katoh, H. Kojima, S. Nakamura, M. Shoji, Y. Saito, S. Yokota, B. L. Giles, W. R. Paterson, C. J. Pollock, A. C. Barrie, D. G. Skeberdis, S. Kreisler, O. Le Contel, C. T. Russell, R. J. Strangeway, P.-A. Lindqvist, R. E. Ergun, R. B. Torbert and J. L. Burch, 28 October 2022, Nature Communications.
DOI: 10.1038/s41467-022-33604-2

This work was supported by Grant-in-Aid for Scientific Research (17H06140, 18H03727, 21K13979) from Japan Society for the Promotion of Science.



LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Latest news

the electric car is not enough for climate goals

Two electric car manufacturers shed light on the depth of the problem with joint research. ...

Xiaomi has just launched a special edition Hello Kitty mobile, but you won’t be able to have it

Like almost all special editions, this new Xiaomi Civi 2 Hello Kitty Special Limited Edition will be confined...

பச்சோந்தி போன்ற கட்டிடப் பொருள் அதன் அகச்சிவப்பு நிறத்தை மாற்றுகிறது

Hsu குழுமம் 15 வெவ்வேறு அமெரிக்க நகரங்களில் உள்ள பொதுவான கட்டிடங்களில் எரிசக்தி செலவைக் குறைக்கும் மாதிரிகளை உருவாக்கியது, சராசரியாக, கட்டிடத்தின் மொத்த மின்சாரத்தில்...

Ubisoft has a way of dealing with toxicity among players. From now on, the game will be able to enter … the police?

Playing any multiplayer game, we have certainly encountered all kinds of insults or even threats from players sitting...

Xiaomi has just launched a special edition Hello Kitty mobile, but you won’t be able to have it

Like almost all special editions, this new Xiaomi Civi 2 Hello Kitty Special Limited Edition will be confined...

Must read

Red Velvet White Chocolate Chip Cookies

This website may contain affiliate links and advertising...