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科学家解开了宇宙奇怪磁场背后70年的谜团
研究人员发现了一种潜在机制，可以解释湍流等离子体如何产生在整个宇宙中观察到的巨大、有序的磁场。宇宙磁场无处不在，但它们的起源仍然是等离子体天体物理学最持久的谜团之一。行星、恒星和星系都会产生磁场，这些磁场有助于塑造太阳风，[...]
来源:SciTech日报研究人员发现了一种潜在机制，可以解释湍流等离子体如何产生在整个宇宙中观察到的巨大、有序的磁场
宇宙磁场无处不在，但它们的起源仍然是等离子体天体物理学最持久的谜团之一。行星、恒星和星系都会产生磁场，这些磁场有助于塑造太阳风、引导高能粒子并影响星系的生长。
在较小的尺度上，磁场往往是湍流和混乱的。然而，在更大的尺度上，它们显得有组织、有结构。几十年来，解释湍流运动如何产生有序磁场一直是等离子体天体物理学的主要挑战。
在《自然》杂志上发表的一项研究中，威斯康星大学麦迪逊分校科学家领导的研究人员使用先进的计算机模拟来研究等离子体流。他们的结果表明，湍流等离子体也可以通过大规模射流形成结构化运动。
模拟揭示了一种新机制，可以解释磁场如何形成和演化。该过程可能适用于许多天体物理环境，对空间天气和多信使天文学具有潜在影响。
“宇宙中的磁场是大规模且有序的，但我们对这些磁场如何产生的理解是，它们来自某种湍流运动，”该研究的主要作者、前威斯康星大学麦迪逊分校物理学研究生、现任哥伦比亚大学博士后研究员宾德什·特里帕蒂 (Bindesh Tripathi) 说道。 “鉴于湍流被认为是一种破坏性因素，问题依然存在，它如何创造一个建设性的、大规模的场？”
从流体流动到磁结构
为了应对这一挑战，Tripathi 和他的同事以两个重要的方式修改了早期研究中使用的方法。
大规模模拟揭示新兴秩序
“所以这确实是关键：要有一个稳定的、大规模的速度梯度，”他强调道。