ทรงกลมแก้วขนาด 3 ซม. ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจสภาพอากาศในอวกาศได้อย่างไร

เปลวสุริยะและสภาพอากาศในอวกาศประเภทอื่น ๆ สามารถสร้างความหายนะด้วยการบินอวกาศ โทรคมนาคม และดาวเทียมประเภทอื่น ๆ ที่โคจรรอบโลก แต่จนถึงปัจจุบัน ความสามารถของนักวิทยาศาสตร์ในการค้นคว้าหาวิธีเอาชนะความท้าทายนั้นถูกจำกัดอย่างมาก แรงโน้มถ่วง นั่นเป็นเพราะการทดลองที่พวกเขาดำเนินการในห้องทดลองบนโลกนี้ได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงในลักษณะที่แตกต่างจากสภาพในอวกาศ แต่การศึกษาใหม่โดยนักฟิสิกส์แห่ง UCLA สามารถช่วยพิชิตปัญหาดังกล่าวได้ในที่สุด ซึ่งอาจเป็นก้าวสำคัญในการปกป้องมนุษย์ (และอุปกรณ์) ในระหว่างการสำรวจอวกาศ และเพื่อให้มั่นใจว่าดาวเทียมทำงานได้อย่างถูกต้อง บทความนี้ตีพิมพ์ในPhysical Review Letters

นักวิจัยของ UCLA จำลองประเภทของแรงโน้มถ่วงที่มีอยู่บนหรือใกล้กับดาวฤกษ์และดาวเคราะห์อื่นๆ ภายในทรงกลมแก้วที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 เซนติเมตร (ประมาณ 1.2 นิ้ว) ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในการทำเช่นนั้น พวกเขาใช้คลื่นเสียงเพื่อสร้างสนามโน้มถ่วงทรงกลมและสร้างการพาความร้อนในพลาสมา ซึ่งเป็นกระบวนการที่ก๊าซเย็นตัวเมื่อเข้าใกล้พื้นผิวของร่างกาย จากนั้นจึงอุ่นขึ้นอีกครั้งและเพิ่มขึ้นอีกครั้งเมื่อเข้าใกล้แกนกลาง ทำให้เกิดเป็นของเหลว กระแสที่จะทำให้เกิดกระแสแม่เหล็ก ความสำเร็จนี้อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ก้าวข้ามขีดจำกัดของแรงโน้มถ่วงในการทดลองที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อจำลองการพาความร้อนที่เกิดขึ้นในดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ได้

Seth Putterman ศาสตราจารย์ฟิสิกส์แห่ง UCLA และ UCLA กล่าวว่า "ผู้คนสนใจที่จะทดลองสร้างแบบจำลองการพาความร้อนทรงกลมด้วยการทดลองในห้องปฏิบัติการ ซึ่งจริงๆ แล้วพวกเขาทำการทดลองในกระสวยอวกาศเพราะพวกเขาไม่สามารถรับสนามพลังศูนย์กลางที่แรงพอบนพื้นดินได้" ผู้เขียนอาวุโสของการศึกษา "สิ่งที่เราแสดงให้เห็นก็คือระบบเสียงที่สร้างจากคลื่นไมโครเวฟของเราสร้างแรงดึงดูดที่รุนแรงมากจนแรงโน้มถ่วงของโลกไม่ได้เป็นปัจจัยสำคัญ เราไม่จำเป็นต้องไปในอวกาศเพื่อทำการทดลองเหล่านี้อีกต่อไป"