Las erupciones solares y otros fenómenos espaciales pueden tener consecuencias devastadoras en los vuelos espaciales y en los satélites que orbitan la Tierra. Sin embargo, hasta ahora, la capacidad de los científicos para investigar formas de superar estos desafíos ha sido gravemente limitada. Esto debido a que los experimentos en los laboratorios de la Tierra se ven afectados por la gravedad de maneras muy diferentes a las condiciones en el espacio. Un reciente estudio publicado en Physical Review Letters por físicos de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) podría marcar un gran avance en este campo. Este podría permitir a los científicos superar las limitaciones de la gravedad en los experimentos destinados a modelar la convección que se produce en las estrellas y otros planetas.

La convección es el proceso por el cual el gas se enfría a medida que se acerca a la superficie de un cuerpo. Luego se recalienta y asciende de nuevo a medida que se acerca al núcleo. Es así que crea una corriente de fluido que a su vez genera una corriente magnética. Este proceso es esencial para entender cómo funcionan las estrellas y los planetas. Pero hasta ahora ha sido difícil de estudiar debido a las limitaciones de la gravedad en la Tierra. Los investigadores de UCLA han logrado reproducir el tipo de gravedad existente en y cerca de las estrellas y planetas dentro de una esfera de vidrio de 3 centímetros de diámetro. Lo han logrado utilizando ondas de sonido para generar un campo gravitatorio esférico y generar convección de plasma.

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¿Cómo lo hicieron?

Para lograr esto, los investigadores de UCLA usaron microondas para calentar el gas de azufre a 5000 grados Fahrenheit dentro de la esfera de vidrio. Las ondas de sonido dentro de la bola actuaron como la gravedad,. Es decir, restringiendo el movimiento del gas caliente y débilmente ionizado, conocido como plasma, en patrones que se asemejaban a las corrientes de plasma en las estrellas. Según el científico del proyecto de la UCLA y primer autor del estudio, John Koulakis:

Los campos de sonido actúan como la gravedad, al menos cuando se trata de impulsar la convección en el gas.

Este logro podría ayudar a los científicos a superar las limitaciones de la gravedad en sus experimentos. También a proteger a los humanos y el equipo durante las expediciones espaciales y garantizar el funcionamiento adecuado de los satélites. Según Seth Putterman, profesor de física de UCLA y autor principal del estudio:

La gente estaba tan interesada en tratar de modelar la convección esférica con experimentos de laboratorio que realmente pusieron un experimento en el transbordador espacial porque no podían obtener un campo de fuerza central lo suficientemente fuerte en el suelo.

Pero con este nuevo sistema de sonido generado por microondas, es posible producir una gravedad tan fuerte que la gravedad de la Tierra no es un factor. Esto significa que ya no es necesario enviar experimentos al espacio para estudiar la convección esférica.

Además, este avance podría tener implicaciones significativas en la protección de los humanos y el equipo durante las expediciones espaciales. Los científicos podrían usar esta técnica para estudiar cómo las erupciones solares y otros fenómenos espaciales afectan a los satélites y los vuelos espaciales, y desarrollar medidas para protegerlos contra estos efectos.

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Conclusión

En resumen, el nuevo estudio realizado por físicos de UCLA podría marcar un gran avance en la comprensión de la convección esférica. También en la protección de los humanos y el equipo durante las expediciones espaciales y el funcionamiento adecuado de los satélites. Los investigadores han logrado reproducir el tipo de gravedad existente en y cerca de las estrellas y planetas utilizando ondas de sonido para generar un campo gravitatorio esférico y generar convección de plasma. Esto podría permitir a los científicos superar las limitaciones de la gravedad en sus experimentos y proteger a los humanos y el equipo durante las expediciones espaciales y garantizar el funcionamiento adecuado de los satélites.

Referencias:

Thermal Convection in a Central Force Field Mediated by Sound: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.034002

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