Електричеството може да е играло много по-важна роля за създаването на планетите, отколкото сме предполагали.
Зародишите на планети се появяват в плътния облак от газ и прах, обграждащ млада звезда. Сблъсквайки се и слепвайки се заедно, праховите частици с размер на микрометър образуват все по-големи и по-големи струпвания. Тези първоначално пухкави бучки започват да се уплътняват, но достигайки размер от порядъка на милиметър започват да отскачат една от друга като билярдни топчета, без да образуват по-големи клъстери. Това явление учените наричат "бариера на отблъскване" (bouncing barrier).
Сега ново изследване, публикувано в Nature Physics, показва, че това може да е танало с помощта на статично електричество.
За да се изгради планета, тези едномилиметрови топчета трябва да преодолеят бариерата на отблъскване и да станат по-големи. В миналото се предполагаше, че това може да бъде активирано от статично електричество - когато праховите частици се сблъскат и търкат, те получават електрически заряди, които могат да стимулират слепването.
За да проверят това Тобиас Щайнпилц (Tobias Steinpilz) от Университета в Дуйсбург-Есен, Германия и колегите му поставят експеримент с малки - 0,4 милиметра в диаметър - стъклени сфери.
Гравитацията на Земята е твърде голяма и драматично променя поведението на частиците и за да се отстранят нейното влияние, изследователите провеждат експериментите си в 120-метровата куха кула Фолтурм на Бременския университет, която действа като вакуумна камера, в която падащите предмети се държат както в условията на микрогравитация на космоса в продължение на около девет секунди от падането. Те използват вградения катапулт на кулата, за да хвърлят стъклените топчета нагоре към върха на кулата, след което ги оставят да паднат, наблюдавайки ги с високоскоростна камера, инсталирана в камерата. Те откриват, че топчетата получават електрически заряд от статично електричество и се слепват на бучки с размер до няколко сантиметра, някои от които съдържат повече от 1000 частици.
Стъклените топчета се събират поради електрическите си заряди, както е показано на симулацията (горе) и експеримента (долу).. Кредит: Gerhard Wurm, Tobias Steinpilz, Jens Teiser and Felix Jungmann
„Когато са налице заредени частици и те образуват струпвания с размер на сантиметър, както наблюдавахме при нашите експерименти и симулации, можем да приключим с този разрив в размерите на бариерата на отблъскване“, коментира Щайнпилц.
След това частиците могат свободно да се струпват във все по-големи тела под действието на гравитацията и в крайна сметка да се превърнат в планети.
Справка: Nature Physics, DOI: 10.1038 / s41567-019-0728-9
Източник: We finally know how whole planets grow from tiny clumps of dust, New Scientist
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари