Daniel Lathrop ใช้เวลาเจ็ดปีกับ 2 ล้านเหรียญสหรัฐในการสร้างทรงกลมสแตนเลสในห้องปฏิบัติการของเขา อันที่จริงมันเป็นทรงกลมสองอัน – หนึ่งอยู่ภายในอีกอันหนึ่งเหมือนตุ๊กตารัสเซียคู่หนึ่ง เฉพาะตุ๊กตาเหล่านี้เท่านั้นที่มีโลหะหลอมเหลว 12 ตันและหมุนอย่างอิสระด้วยความเร็วที่น่าอัศจรรย์ไดนาโม ของไดนาโม เพื่อจำลองไดนาโมของโลก ช่องว่างระหว่างทรงกลมด้านในและด้านนอกของอุปกรณ์ของมหาวิทยาลัยแมริแลนด์จะเต็มไปด้วยโซเดียมเหลว ทรงกลมหมุนอย่างอิสระด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน การตั้งค่านี้ช่วยให้ทีมศึกษาว่าความร้อนและการหมุนอาจส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของเหล็กในแกนนอกของโลกได้อย่างไร
ที่มา: S. YOUNG/NATURE 2011; ภาพ: ม.อตารอด
GIANT MAGNET กระแสไฟฟ้าที่หมุนเวียนในแกนนอก
ของเหล็กหลอมเหลวทำให้เกิดสนามแม่เหล็กของโลก ซึ่งเหมือนกับแท่งแม่เหล็กที่เอียง 11 องศาจากแกนหมุนของดาวเคราะห์และจากเสาทางภูมิศาสตร์ เส้นของสนามมาบรรจบกันในจุดที่แรงแม่เหล็กแรง ที่ขั้ว และแผ่ออกไปในที่ที่อ่อน
ลูกโลก: UMBERTO SHTANZMAN/SHUTTERSTOCK; ภาพประกอบ: ม.อตารอด
ความปั่นป่วน (เห็นในสีเขียวที่ย้อมด้วยน้ำ) ทำให้การทดลองซับซ้อนขึ้นโดยพยายามสร้างไดนาโมและสนามแม่เหล็กโดยการหมุนโซเดียมเหลวร้อน
จากวิดีโอโดย DANIEL P. LATHROP, SANTIAGO A. TRIANA, DANIEL S. ZIMMERMAN
ด้วยการคุมกำเนิดของเขา Lathrop นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแมริแลนด์ในคอลเลจพาร์ค หวังที่จะสร้างหัวใจโลหะที่หมุนวนของโลกขึ้นมาใหม่ ในขณะที่ดาวเคราะห์หมุนรอบแกนของมัน เหล็กเหลวที่นำไฟฟ้าด้วยไฟฟ้าจะหมุนแกนชั้นนอกลงไปหลายพันกิโลเมตร การเคลื่อนที่เฉื่อยของเหล็กในกระบวนการที่เรียกว่าไดนาโม สร้างและรักษาสนามแม่เหล็กของโลกไว้
เมื่อพิจารณาถึงบทบาทสำคัญของสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์
ในการนำทางนำทางและปกป้องโลกจากพายุสุริยะ นักวิทยาศาสตร์จึงรู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับมันอย่างน่าประหลาดใจ นักธรณีฟิสิกส์ไม่ทราบแน่ชัดว่าสนามแม่เหล็กเริ่มต้นเมื่อหลายพันล้านปีก่อนได้อย่างไร หรือสนามแม่เหล็กสามารถรักษาตัวเองให้คงอยู่ได้นานเพียงใด เป็นเรื่องลึกลับว่าทำไมโลกถึงมีสนามแม่เหล็กตั้งแต่แรก ไม่ใช่ดาวเคราะห์ทุกดวงที่ทำ Tiny Mercury มีหนึ่งตัวอย่างในขณะที่ Mars ไม่มี ดาวอย่างดวงอาทิตย์จะสร้างไดนาโมภายในที่ทรงพลังเช่นกัน และแบบจำลองในห้องปฏิบัติการที่เต็มไปด้วยโลหะที่ร้อนจัดอาจสร้างขึ้นใหม่ได้
เป้าหมายของ Lathrop คือการให้ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ที่หนักแน่นว่าสนามแม่เหล็กของโลกมาจากไหน ตุ๊กตารัสเซียของเขาอาศัยอยู่ในห้องทดลองของมหาวิทยาลัย ซึ่งพวกมันยืนอยู่ในฐานะโลกจำลองย่อส่วน โซเดียมเหลวที่เติมช่องว่างระหว่างทรงกลมด้านในและด้านนอกจะเข้ามาแทนที่แกนนอกที่เป็นเหล็กเหลวของดาวเคราะห์ Lathrop หวังว่าโซเดียมที่หมุนวนจะสร้างไดนาโมของตัวเองและสร้างสนามแม่เหล็กที่ค้ำจุนตัวเอง
หากการทดลองใช้ได้ผล ทีมงานของ Lathrop จะสามารถศึกษาแรงที่ขับเคลื่อนไดนาโมของโลกและพิจารณาว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับสนามแม่เหล็กของเราในอนาคต มันพลิกกลับแบบกึ่งปกติในอดีตของโลก เพื่อให้ทิศเหนือแม่เหล็กกลายเป็นทิศใต้ของแม่เหล็ก และในทางกลับกัน นักวิทยาศาสตร์บางคนคิดว่าโลกกำลังจะพลิกกลับอีกครั้ง “เราสามารถมุ่งหน้าไปสู่การพลิกกลับได้ในขณะนี้ แต่นั่นเป็นเพียงลางสังหรณ์” Lathrop กล่าว “เราติดอยู่ระหว่างลางสังหรณ์กับวิทยาศาสตร์”
ตั้งแต่ฤดูใบไม้ผลิปีที่แล้ว เมื่ออุปกรณ์ของเขาเต็มไปด้วยโซเดียมเป็นครั้งแรก Lathrop ได้เปิดใช้งานประมาณเดือนละครั้ง พลิกสวิตช์ในเช้าวันจันทร์ และในตอนเที่ยงวันอังคาร โซเดียมทั้งหมดซึ่งเป็นของแข็งที่อุณหภูมิห้องจะร้อนพอที่จะละลาย พลิกสวิตช์อีกอันหนึ่งและทรงกลมเริ่มหมุนเหมือนเดอร์วิช ปั่นโซเดียมเหลวระหว่างกัน
เครื่องมือที่อยู่รอบๆ อุปกรณ์จะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับการไหลของของเหลวและการสร้างสนามแม่เหล็กหรือไม่ ยังไม่มีไดนาโม แต่อุปกรณ์ช่วยให้ทีมสร้างข้อมูลจำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว “ทุก ๆ หนึ่งวินาทีในการทดลองของเราเลียนแบบประวัติศาสตร์โลก 5,000 ปี” Lathrop กล่าว “ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมง ฉันสามารถส่งข้อมูลคุณภาพสูงเป็นเวลาหลายล้านปีได้”
credit : patrickgodschalk.com viagraonlinesenzaricetta.net sandpointcommunityradio.com citizenscityhall.com olkultur.com arcclinicalservices.org kleinerhase.com realitykings4u.com mobarawalker.com getyourgamefeeton.com
