magnetické pole | Svět2000

$galaxy, black hole, universe, fractal, stars, milkyway, cosmos, black hole, black hole, black hole, black hole, black hole, milkyway, milkyway$

Fermilab přepisuje fyziku magnetické anomálie v „prázdném“ prostoru

14. 4. 2026 Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 45 Zobrazení anomálie, černá díra, Fermilab, kvantová fyzika, magnetická anomálie, magnetické pole, mion, virtuální částice

Fyzika Nové TOP 10 Vědecké objevy Vesmír Výzkum

galaxy, black hole, universe, fractal, stars, milkyway, cosmos, black hole, black hole, black hole, black hole, black hole, milkyway, milkyway

Tento dlouho očekávaný výsledek s ohromujícím dosažením přesnosti zůstane po mnoho dalších let nejpřesnějším měřením magnetické anomálie mionu na světě.

Vědci vědí, že ani ve vakuu není prostor nikdy prázdný. Místo toho je naplněný neviditelným mořem virtuálních částic, které se v souladu se zákony kvantové fyziky objevují a mizí na neuvěřitelně krátké časové okamžiky.

Miony jsou částice se silným magnetickým polem, které se nacházejí v „prázdném“ prostoru. Jde o těžšího bratrance elektronu. Miony jsou podobné elektronům, ale jsou asi 200krát hmotnější. A stejně jako elektrony mají miony kvantově mechanickou vlastnost zvanou spin, kterou lze interpretovat jako malý vnitřní magnet. V přítomnosti vnějšího magnetického pole se vnitřní magnet bude kolísat podobně jako osa u káči (dětské hračky). Experiment na kterém vědci pracovali dlouhých 20 let tak doslova přepisuje fyziku.

Virtuální častice

Vědci můžou testovat přítomnost a povahu těchto virtuálních částic pomocí paprsků částic putujících v magnetickém poli. Experiment, který probíhal pomocí mionu g-2 zkoumali precesi mionů vystavených magnetickému poli. Hlavním cílem bylo ověřit předpovědi Standardního modelu týkající se této hodnoty experimentálním měřením rychlosti precese s přesností 0,14 ppm. Pokud existuje nesrovnalost, mohlo by to znamenat, že Standardní model je neúplný a vyžaduje revizi.

Třetí a poslední výsledek, založený na datech z posledních tří let, je v dokonalé shodě s předchozími výsledky experimentu, což dále upevňuje experimentální světový průměr. Tato dlouho očekávaná hodnota bude po mnoho dalších let nejpřesnějším měřením magnetické anomálie mionů na světě.

Navzdory nedávným výzvám, které se týkaly teoretických předpovědí, které snižovaly důkazy o nové fyzice z mionu g-2, tento výsledek poskytuje přísný standard pro navrhovaná rozšíření Standardního modelu částicové fyziky.

Miony rotují v magnetickém poli a další subatomární částice ovlivňují jejich pohyb. Čím silnější je magnetické pole, tím rychleji se mion kymácí. Pozorováním rotace mohou vědci měřit, jak rychle se miony kymácejí. Když však vědci provedli experiment, zjistili, že miony můžou být o něco magnetičtější, než předpovídala teorie.

Anomálii je potřeba vysvětlit

Anomálie je malá, pouhých 2,5 dílů z 1 miliardy. To ale může stačit k tomu, aby bylo nutné vysvětlit, co způsobuje rychlejší kymácení, v podobě zcela nových elementárních částic. Pokud by se to stalo, zpochybnilo by to Standardní model částicové fyziky, soubor pravidel pro fungování vesmíru. Dokonce je to možná nová fyzika, která má důsledky pro budoucí experimenty a pro možné souvislosti s temnou hmotou.

Pokud experiment neodpovídá teorii, mohlo by to naznačovat novou fyziku. Fyzici se konkrétně zamýšleli nad tím, zda by tento rozpor mohl být způsobený dosud neobjevenými částicemi, které přitahují precesi mionu.

Na rozdíl od jiných experimentů v oblasti fyziky potřeboval projekt Muon g-2 více než jen fyziky zabývající se částicovou fyzikou, ale potřebovala kolaboraci, která se skládala také z fyziků pracujících na urychlovačích, atomových fyziků a jaderných fyziků. Bylo velmi cenné sledovat, že když se sešli všichni tito různí odborníci, dokázali společně vyřešit věci, které by jedna skupina pravděpodobně sama nezvládla.

Objev mionu

Ve 30. letech 20. století si vědci mysleli, že hmotu zcela pochopili. Bylo jasné, že hmota se skládá z atomů, atomy z protonů, neutronů a elektronů a tím to skončilo.

Pak ale objevili mion, překvapivě těžkého bratrance elektronu, který neměl žádný zjevný účel kromě toho, aby mátl vědce. Mion byl tak nečekaný, že nositel Nobelovy ceny Isidor Isaac Rabi v souvislosti s jeho objevem doslova vtipkoval: „Kdo si to objednal?“

O sedmdesát pět let později se velká část záhady obklopující mion rozplynula. Vědci určili jeho hmotnost s přesností na osm desetinných míst, znají jeho poločas rozpadu na pikosekundu a dokonce našli způsoby, jak ho manipulovat pro využití ve vědě a průmyslu. Přesto mnoho vědců věří, že mion je víc, než se na první pohled zdá.

Nakonec se z 16 částic ve Standardním modelu mion stává středem výzkumu stále více fyziků, kteří se snaží porozumět jeho jedinečným vlastnostem a zároveň ho využít jako sondu pro zbytek subatomárního světa.

Zdroj: Fermilab; https://news.fnal.gov/2025/06/muon-g-2-most-precise-measurement-of-muon-magnetic-anomaly/

Iveta Mauci

localhost/wp

Revoluční materiály mění tvar pomocí magnetických polí a ultrafialového světla

15. 7. 2025 Iveta Mauci 3 min read 172 Zobrazení ekologie, magnetické pole, plasty, ultrafialové záření, UVF

Ekologie Nové Technologie

Plasty už snad ani nechceme. Planeta je plná odpadu, který se nedá zpracovat. Tento nový materiál však umí svůj tvar měnit opakovaně a obnovuje se bez jakéhokoli zhoršení. Což jistě potěší nejen výrobce, ale také mnohé ekology.

Magnetické mikropilární pole se skládají z drobných vertikálních struktur ve tvaru kolíků, které jsou uspořádané do mřížkového vzoru. Tyto mikropilární prvky můžou při vystavení magnetickému poli měnit svůj tvar na předem naprogramovanou geometrii.

Vědci je vyrobili z magneticky citlivých kompozitů, které obsahují pryžové polymery, jako je polydimethylsiloxan (PDMS), do kterých zabudovali magnetické částice.

Jedinou nevýhodou je, že magnetická pole mikrosloupků si bohužel můžou svůj tvar udržet pouze dočasně. Pouze tak dlouho, dokud na ně působí magnetické pole. Předchozí testy zkoumaly různé přístupy k řešení tohoto problému, včetně ve vodě rozpustných polymerních pojiv a potahování základny deformovaných mikrosloupků termosetovými pryskyřicemi, které by při zahřátí vytvrdly a zafixovaly jejich tvar. I když jsou účinné pro fixaci tvaru, přinášejí s sebou omezení. Například ve vodě rozpustná pojiva brání použití ve vodném prostředí, zatímco termosetové pryskyřice neumožňují reverzibilní změnu tvaru.

V průlomové studii vědci z Pusanské národní univerzity v Jižní Koreji nové materiály, nazývané kovalentní adaptabilní sítě na bázi disulfidů (DS-CAN). Zavedli strategii fixace tvaru bez rozpouštědel a pryskyřic, která řeší nevýhody předchozích metod. Tyto nové materiály podporují aktivaci na bázi UV záření při pokojové teplotě, což umožňuje bezkontaktní, přesné a časoprostorově řízené zpracování, které je zároveň energeticky úsporné.

Magnetická mikropilární pole založená na DS-CAN umožňují reverzibilní a bezkontaktní rekonfiguraci tvaru a fixaci tvaru vystavením ultrafialovému světlu při pokojové teplotě nebo po zahřátí, což umožňuje vývoj pokročilých mikrozařízení s jedinečnými schopnostmi.

Tato schopnost umožňuje DS-CANům opravit poškození, nebo svařit dohromady dva vzorky pomocí UV světla nebo tepla. Umožňují také přepracování práškových vzorků na konsolidované pevné vzorky. A co je nejdůležitější, DS-CANy umožňují fixaci tvaru po deformaci za pomoci UV nebo tepla, která je na rozdíl od tradičních termosetických polymerů také reverzibilní.

Aby tým demonstroval potenciál pro reverzibilní, bezkontaktní fixaci tvaru na vyžádání, vložil magnetické částice neodymu, železa a bóru (NdFeB) do DS-CAN, čímž vytvořil nová pole magnetických mikropilár DS-CAN/NdFeB. Tyto mikropiláry mohou měnit svůj tvar v reakci na magnetické pole a nový tvar lze fixovat pomocí UV světla. I po odstranění magnetického pole zůstává tvar zachován. Tato změna tvaru je také reverzibilní působením opačného magnetického pole a následnou fixací pomocí UV světla.

Studie byla vybraná jako titulní strana připravovaného prvního červencového čísla časopisu
*Advanced Materials*.

Tato pole mikropilár navíc umožňují prostorovou kontrolu nad změnou tvaru, přičemž tvar mikropilár mění pouze v určité oblasti mřížky pomocí maskovaného UV záření. Výzkumníci také vyrobili mikrodentikuly DS-CAN/NdFeB – žebrované mikropiláry napodobující žraločí kůži, což demonstruje schopnost materiálu vytvářet složité 3D mikrostruktury.

Tato technologie bude využitelná pro řadu technologií, včetně laditelných robotických chapadel, které se dokážou přizpůsobit jemným tvarům, programovatelným inteligentní povrchům, přepínatelných lepidel a přesně ovladatelných systémů pro podávání léků.

Zdroj: https://www.eurekalert.org/news-releases/1090917; https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202503161; https://www.nature.com/articles/s41467-025-61626-z

Iveta Mauci

localhost/wp

NASA pořídí úplné snímky magnetického pole Země rovnou z Měsíce

9. 1. 2025 Iveta Mauci 2 min read 193 Zobrazení LEXI, magnetické pole, Měsíc, mise, NASA, STORM, Země

NASA Vesmír Země

The greenhouse effect with the earth and the sun illustration

Znovuobjevený přístroj odhalí nové poznatky o prostoru obklopujícím Zemi. Je to neuvěřitelná příležitost ke studiu magnetosféry vzhledem k tomu, že Slunce zažívá vrchol své aktivity.

NASA vyšle na palubě Blue Ghost Mission 1 společnosti Firefly Aerospace mířící k Měsíci přistávací modul, který ponese deset vědeckých přístrojů.

Většina z nich je určená ke studiu Měsíce, ale jeden z nich se podívá zpátky na naši planetu: LEXI (Lunar Environment Heliospheric X-ray Imager).

LEXI bude pořizovat snímky Země se zaměřením na nízkoenergetické rentgenové záření, které vzniká při interakci elektricky nabitých částic ve slunečním větru s magnetickým polem planety Země. K tomu dochází na okraji magnetosféry. LEXI bude mít po dobu šesti dní jedinečný úhel pohledu z něhož ji může zachytit.

Snímky magnetosféry

Práce modulu LEXI se může zdát krátká, přesto vědcům poskytne velmi důležité informace o interakci mezi slunečním větrem a magnetosférou. Zejména o tom, jak se magnetosféra mění v závislosti na síle slunečního větru.

Fyzika může být ezoterická, nebo obtížně sledovatelná, ale tohle bude věda, kterou můžete vidět. Když je sluneční vítr velmi silný, magnetosféra se smršťuje a tlačí se zpět k Zemi, a když sluneční vítr zeslábne, opět se rozšiřuje.

Vzhledem k tomu, že Slunce zažívá vrchol své aktivity, je to neuvěřitelná příležitost ke studiu magnetosféry. „Očekáváme, že poprvé uvidíme, jak se magnetosféra nadechuje a vydechuje,“ dodala Hyunju Connorová, astrofyzička z Goddardova střediska kosmických letů NASA v Greenbeltu ve státě Maryland a vedoucí pracovnice projektu LEXI.

LEXI do vesmíru nepoletí poprvé

Projekt LEXI je druhým životním cyklem přístroje dříve známého jako STORM, který už jednou navštívil vesmír na sondážní raketě v roce 2012. Od té doby ležel ve vitríně NASA v Goddardu. Když se objevila výzva k předložení návrhů projektů komerčních služeb pro lunární užitečné zatížení, tým ihned věděl, co má dělat.

„Rozbili bychom sklo, ne doslova, ale odstranili bychom ho, abychom mohli tento modul restaurovat a renovovat, aby nám umožnil podívat se zpět a získat tento globální obraz, který jsme nikdy předtím neměli,“ řekl Walsh.

Část optiky a další komponenty museli vědci vyměnit, ale přístroj byl v pozoruhodně dobrém stavu a nyní je připraven znovu letět. Společnost Firefly Aerospace uvedla, že předpokládaný čas startu Blue Ghost Mission 1 je 15. ledna 2025 v 1:11 našeho času.

Zdroj: NASA

Iveta Mauci

localhost/wp

Výzkumníci úspěšně simulovali novou metodu řízení fúzního plazmatu vytvořením ostrova

17. 4. 2024 Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 307 Zobrazení DOE, ECCD, fúze, jaderný reaktor, Laboratoř fyziky plazmatu v Princetonu, magnetické pole, mikrovlny, PPPL, simulace, tokamak

Fyzika Technologie TOP 10

*UMĚLECKÉ ZTVÁRNĚNÍ MAGNETICKÝCH OSTROVŮ*.

Ve svém pokračujícím úsilí vyvinout řadu metod pro řízení plazmy, aby ji bylo možné použít k výrobě elektřiny v procesu známém jako fúze, výzkumníci z Laboratoř fyziky plazmatu v Princetonu (PPPL) amerického ministerstva energetiky (DOE) ukázali, jak lze dvě staré metody zkombinovat a poskytnout tak větší flexibilitu.

Zatímco tyto dvě metody, známé jako elektronový cyklotronový proudový pohon (ECCD) a aplikace rezonančních magnetických perturbací (RMP), byly již dlouho studovány, je to poprvé, kdy výzkumníci simulovali, jak je lze použít společně k dosažení lepší kontroly plazmatu.

„Je to trochu nový nápad,“ řekl Qiming Hu, výzkumný fyzik ve společnosti PPPL a hlavní autor nového článku publikovaného v Nuclear Fusion o práci, která byla také experimentálně prokázána. „Kompletní možnosti se stále zjišťují, ale náš dokument odvádí skvělou práci při prohlubování našeho chápání potenciálních výhod.“

Vědci doufají, že nakonec budou fúzi využívat k výrobě elektřiny. Nejprve budou muset překonat několik překážek, včetně zdokonalení metod pro minimalizaci výbuchů částic z plazmatu, které jsou známé jako okrajové lokalizované módy (ELMs).

„Tyto výbuchy pravidelně uvolňují trochu tlaku, protože je ho příliš mnoho. Ale tyto výbuchy mohou být nebezpečné,“ řekl Hu, který pracuje pro PPPL v DIII-D National Fusion Facility, uživatelském zařízení DOE hostovaném společností General Atomics. DIII-D je tokamak, zařízení, které využívá magnetické pole k omezení fúzního plazmatu do tvaru koblihy. ELM mohou ukončit fúzní reakci a dokonce poškodit tokamak, takže výzkumníci vyvinuli mnoho způsobů, jak se jim vyhnout.

„Nejlepší způsob, jak se jim vyhnout, je použít rezonanční magnetické perturbace neboli RMP, které generují další magnetická pole,“ řekl hlavní výzkumný fyzik PPPL Alessandro Bortolon, který byl jedním ze spoluautorů článku.

Magnetická pole vytvářejí ostrůvky, mikrovlny je upravují

Magnetická pole, která původně působí v tokamaku, se obtáčejí kolem plazmatu ve tvaru torusu, a to jak na dlouhou stranu, kolem vnějšího okraje, tak na krátkou stranu, od vnějšího okraje a středovým otvorem. Dodatečná magnetická pole vytvořená RMP putují plazmatem a proplétají se dovnitř a ven jako kanalizační steh. Tato pole vytvářejí v plazmatu oválná nebo kruhová magnetická pole nazývaná magnetické ostrovy.

"Normálně jsou ostrovy v plazmě opravdu, opravdu špatné." Pokud jsou ostrovy příliš velké, může to narušit samotná plazma.“

Vědci však již z experimentů věděli, že za určitých podmínek mohou být ostrovy prospěšné. Nejtěžší je generovat dostatečně velké RMP na vytvoření ostrovů. Zde přichází na řadu ECCD, což je v podstatě injekce mikrovlnného paprsku. Výzkumníci zjistili, že přidání ECCD na okraj plazmy snižuje množství proudu potřebného k vytvoření RMP nezbytných k vytvoření ostrovů.

Injekce mikrovlnného paprsku také umožnila výzkumníkům zdokonalit velikost ostrůvků pro maximální stabilitu okraje plazmatu. Metaforicky, RMP fungují jako jednoduchý světelný spínač, který zapíná ostrůvky, zatímco ECCD funguje jako další stmívač, který umožňuje výzkumníkům upravit ostrůvky na ideální velikost pro zvládnutelnou plazmu.

„Naše simulace zpřesňuje naše chápání interakcí ve hře,“ řekl Hu. „Když bylo ECCD přidáno ve stejném směru jako proud v plazmě, šířka ostrova se zmenšila a tlak na podstavci se zvýšil. Aplikace ECCD v opačném směru přinesla opačné výsledky, se zvětšováním šířky ostrůvku a poklesem tlaku na podstavci nebo usnadněním otevírání ostrůvku.

ECCD na okraji, místo jádra

Výzkum je také pozoruhodný, protože ECCD byl přidán na okraj plazmy místo jádra, kde se obvykle používá.

„Obvykle si lidé myslí, že aplikace lokalizovaného ECCD na okraji plazmy je riskantní, protože mikrovlny mohou poškodit součásti uvnitř nádoby,“ řekl Hu. „Ukázali jsme, že je to proveditelné, a prokázali jsme flexibilitu tohoto přístupu. To by mohlo otevřít nové cesty pro navrhování budoucích zařízení.“

Snížením množství proudu potřebného k vytvoření RMP by tato simulační práce mohla v konečném důsledku vést ke snížení nákladů na výrobu energie z jaderné syntézy v komerčních zařízeních pro jadernou syntézu budoucnosti.

PPPL ovládá umění používat plazmu, čtvrté skupenství hmoty, k řešení některých z nejnáročnějších světových vědeckých a technologických výzev. Náš výzkum zasazený do areálu Forrestal Princetonské univerzity v Plainsboro, New Jersey, podněcuje inovace v řadě aplikací včetně energie z jaderné syntézy, výroby v nanoměřítku, kvantových materiálů a zařízení a vědy o udržitelnosti. Univerzita spravuje laboratoř pro Úřad vědy amerického ministerstva energetiky, který je největším zastáncem základního výzkumu ve fyzikálních vědách v zemi.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise Jaderná fůze s volným přístupem.

Iveta Mauci

localhost/wp

Způsobilo starověké obrácení magnetického pole před 42 000 lety chaos pro život na Zemi?

1. 3. 2023 Iveta Mauci 2 min read 502 Zobrazení chaoz, magnetické pole, obrácení, Země, život

Budoucnost TOP 10 Zajímavosti

Studie začíná zkamenělými stromy kauri (na obrázku), které zemřely před více než 41 000 lety.

Studie spojuje nová, podrobná data o zemské atmosféře se sérií nešťastných událostí, ke kterým došlo přibližně ve stejnou dobu. Lidé dnes považují magnetický severní pól Země za samozřejmost. Ale v průběhu historie planety se směr jejího magnetického pole měnil. Nová studie naznačuje, že když se pole naposledy otočilo a znovu se zhroutilo zpět, účinky na zemský povrch byly kataklyzmatické, uvádí Carolyn Gramling pro Science News.

Studie, publikovaná 19. února v časopise Science, využívá masivní, zkamenělé stromy kauri z Nového Zélandu k vytvoření časové osy toho, jak kosmické záření během svého života ovlivňovalo zemskou atmosféru, což se překrývalo s událostí převrácení magnetického pole zvanou Laschampsova exkurze. Porovnáním chemikálií zachovaných v letokruzích s atmosférickými záznamy nalezenými v ledových jádrech a půdě vědci vyvodili závěry o vlivu magnetického pole na ozonovou vrstvu, stejně jako sluneční aktivitu a vesmírné počasí.

Poté vědci předložili řadu teorií o tom, jak mohly změny ovlivnit starověké lidi a divokou přírodu na Zemi. Studie je první, která zvažuje širokou škálu možných důsledků.

Studie začíná zkamenělými stromy kauri, které zemřely před více než 41 000 lety. Jeden, který byl objeven loni v lednu a doručen do shromažďovacího domu Ngāwhā Marae místní maorské komunity, byl prvním stromem, který žil během celé exkurze v Laschamps, což je 800leté období, kdy se magnetické pole obrátilo zpět a upravilo se. zase sama sebe.

Výzkumný tým analyzoval úrovně radioaktivní formy uhlíku v letokruhů stromů. Myšlenka je taková, že když je magnetické pole Země slabé, kosmické záření způsobí, že se v atmosféře vytvoří více radioaktivního uhlíku, takže se objeví ve větším množství v letokruhů. Vzhledem k tomu, že se prstence stromů tvoří s předvídatelným ročním vzorem, mohly by se časem vyrovnat síle magnetického pole. Zjistili, že během Laschampsovy exkurze bylo magnetické pole asi 28 procent své obvyklé síly a ještě slabší ve stoletích předcházejících tomuto časovému období.

Zhruba před 41 600 až 42 300 lety mělo magnetické pole Země pouze 6 procent své plné síly. Protože se toto období soustředí na dobu asi před 42 000 lety, vědci toto období pojmenovali Adams Event po Douglasovi Adamsovi, autorovi Stopařova průvodce po galaxii , který uvádí, že 42 je odpovědí na „zásadní otázku života, vesmíru a všeho“.

Bylo by dost špatné, kdyby bylo oslabeno pouze magnetické pole Země, ale údaje o ledovém jádru ukázaly nešťastnou shodu okolností: Během Adamsovy události bylo Slunce také v období snížené aktivity. I když to mohlo znamenat méně slunečních erupcí, znamená to také, že ochranný štít, který Slunce vytváří proti kosmickému záření – nazývaný heliosféra – byl také oslaben.

Se zmenšením magnetického pole a heliosféry byla Země podle studie dvojnásobně ohrožena kosmickým zářením.

To by dnes byla opravdu špatná zpráva, vzhledem k vlivu kosmického počasí na satelity a rozvodnou síť. Co by to ale znamenalo pro život před 42 000 lety?

Iveta Mauci

localhost/wp

Poruchy v magnetickém poli Země způsobují, že se ptáci odchylují od svého kurzu

27. 2. 2023 Adam Walko 2 min read 422 Zobrazení dezorientace, magnetické pole, odchylky, poruchy, ptáci

Příroda/Fauna TOP 10 Zajímavosti

V nové studii se vědci zaměřili na nebezpečí, kterým čelí stěhovaví ptáci a na jejich schopnost se jim přizpůsobit. Není žádným tajemstvím, že nepříznivé povětrnostní podmínky mohou ptáky během podzimních migrací dezorientovat, donutit je vychýlit se z kurzu a ocitnout se na neznámém území. Vědci se však zaměřili na otázku, proč ptáci také často odbočují ze svých tras, i když počasí není hlavním faktorem, píše Sci Tech Daily.

V nové studii se vědci z Kalifornské univerzity v Los Angeles zaměřili na studium toho, jak mohou poruchy zemského magnetického pole způsobit, že se ptáci odchýlí od svých migračních tras, což je také známé jako „putování“. Taková odchylka od kurzu přitom nesouvisí s povětrnostními podmínkami a je běžná zejména při podzimní migraci.

Magnetické pole naší planety prochází mezi severním a jižním pólem a je vytvářeno několika faktory, a to jak nad, tak pod povrchem Země. Desítky let výzkumu ukázaly, že ptáci mohou vnímat magnetická pole pomocí magnetoreceptorů v jejich očích a nová studie podporuje toto tvrzení z ekologického hlediska.

Podle autora studie, docenta katedry ekologie a evoluční biologie Morgana Tingeye, je stále více důkazů o tom, že ptáci jsou schopni vidět geomagnetická pole a dokonce je používat jako „navigátora“. To však může hrát zlý vtip na stěhovavé ptáky – když jsou narušena samotná magnetická pole, je narušena i schopnost ptáků se jimi pohybovat. K podobným poruchám může docházet vlivem magnetického pole Slunce v období jeho zvýšené aktivity, slunečních skvrn či erupcí, ale i jiných zdrojů.

Podle Tingleyho je navigace ve zdeformovaném magnetickém poli extrémně obtížná, v podstatě se orientujete „pomocí zkreslené mapy“, která odhazuje ptáky.

Ve studii vědci zkoumali údaje od více než 2 milionů ptáků, kteří představují více než 150 druhů, kteří byli chyceni a vypuštěni v letech 1960 až 2019. Po prostudování dat vědci zjistili, že „putování“ stěhovavých ptáků ve skutečnosti více souvisí s povětrnostními podmínkami. Vědci však také našli silnou korelaci mezi ptáky, kteří byli chyceni daleko mimo jejich očekávaný rozsah a geomagnetickými poruchami, ke kterým došlo během jejich podzimní nebo jarní migrace. Toto spojení však bylo obzvláště živé na podzim.

Podle Tingleyho, on a jeho kolegové nenašli souvislost mezi věkem ptáků a jejich „putováním“, takže se má za to, že se stejně spoléhají na geomagnetismus bez ohledu na jejich migrační zkušenosti.

Vědci věří, že výsledky jejich výzkumu pomohou osvětlit chování dalších zvířat, která během migrace také ztrácejí orientaci a ocitají se daleko od své obvyklé trasy, například velryby. Tighley poznamenává, že výzkum byl v podstatě inspirován velrybami na pláži, takže on a jeho kolegové doufají, že práce pomůže dalším výzkumníkům studujícím navigaci zvířat.

Adam Walko

Díra v magnetickém poli způsobila vzácnou „růžovou“ polární zář nad Norskem

15. 11. 2022 Iveta Mauci 3 min read 350 Zobrazení magnetické pole, polární záře, růžová, trhlina, Země

Nové TOP 10 Vesmír Zajímavosti

Polární záře milují vědci i náhodní diváci. Předpokládá se, že slavný astronom Galileo Galilei je ten, kdo přišel s jejím názvem. Polární záře je však termín, který se používá pouze pro jevy na severním pólu. Na jižním pólu se tato událost nazývá aurora australis. Jak vysvětluje Almanach starého farmáře, tyto polární záře vytvářejí barevný displej, který září na noční obloze. Tyto barvy mohou zahrnovat zelenou, modrou, fialovou, červenou a ano, dokonce i růžovou, napsal Grunge.

Podle Live Science je růžová ve světelných show polární záře vidět jen zřídka. Začátkem listopadu 2022 měl ale Markus Varik, turistický průvodce norské cestovní kanceláře Greenlander to štěstí, že viděl a digitálně zachytil růžové polární záře, které publikoval na Twitteru. V publikaci řekl: „Byly to nejsilnější růžové polární záře, jaké jsem viděl za více než deset let.“ Dodal: „Byla to pokořující zkušenost.“ Varik byl zmatený růžovými polárními zářemi a pokračoval: „Myslel jsem, že jsem už viděl všechno.“ Vysvětlil: „Růžová barva byla jasná a zřejmá pouhým okem. Celá moje skupina byla ohromena.“

RŮŽOVÉ POLÁRNÍ ZÁŘE VZNIKLY TRHLINOU V ZEMSKÉM MAGNETICKÉM POLI

NASA vysvětluje, že polární záře jsou způsobeny sluncem, které na Zemi posílá energii a další částice. Magnetické pole Země před tím planetu obvykle chrání. To však není zcela spolehlivé. Někdy se mohou objevit sluneční bouře, které vysílají elektrifikovaný plyn a částice k Zemi vysokou rychlostí. Ty se mohou setkat na magnetických siločarách na severním i jižním pólu a výsledkem tohoto dopadu jsou barevné polární záře. IFLScience uvádí, že růžové polární záře byly také následkem sluneční bouře. Tato bouře nakonec způsobila díru v magnetickém poli Země.

V tomto případě Live Science uvádí, že elektrifikované částice se pohybovaly tak rychle, že se dokázaly dostat hlouběji do atmosféry, což mělo za následek krásné růžové polární záře. Podle SpaceWeather.com byly podmínky, které způsobily růžové polární záře, označeny jako geomagnetická bouře třídy G1. Jednoduše řečeno, je to neškodné, ale vede k vytvoření polárních světel. Navíc k tomuto jevu dochází na severním a jižním pólu, protože magnetické pole Země bývá v těchto místech slabší. Nicméně NASA poznamenává, že polární záře se mohou a také vyskytují na jiných planetách, včetně Saturnu a Jupiteru.

Růžové polární záře jsou produkovány dusíkem

Podle Live Science je s polárními zářemi často spojena zelená barva. Publikace vysvětluje, že je to způsobeno částicemi kyslíku, které lze běžně nalézt tam, kde sluneční částice dosahují atmosféry. SpaceWeather.com uvádí, že se jedná o 100 až 300 km (nebo 62 až 186 mil) nad zemským povrchem. Ale jak již bylo zmíněno, polární záře mohou mít různé odstíny, jako je modrá, fialová a červená (přes The Old Farmer’s Almanach). Podle vlády Kanady závisí barvy na různých složkách. To zahrnuje nadmořskou výšku, hustotu atmosféry, plyny v atmosféře a množství energie. Například červenou barvu způsobují také částice kyslíku.

Ke srážce mezi slunečními a kyslíkovými částicemi však dochází ve vyšší nadmořské výšce, což má za následek červený odstín. NASA uvádí, že dusík způsobuje, že polární záře zmodrají nebo zfialoví. Vláda Kanady dodává, že vodík a helium mohou také produkovat tyto barvy. Co se týče barev růžové a tmavě červené, může za to dusík. Během geomagnetické bouře třídy G1 SpaceWeather.com píše, že molekuly Slunce a dusíku do sebe narazily pod 100 km. Live Science tedy uvádí, že polární záře se změnily v zářivý odstín růžové.

Iveta Mauci

localhost/wp

Děsivé zvuky zemského magnetického pole, zachycené družicí Swarm: Poslechněte si nahrávku

7. 11. 2022 Iveta Mauci 3 min read 359 Zobrazení děsivé, magnetické pole, Země, zvuky

Nové TOP 10 Vesmír Zajímavosti

Magnetické pole a elektrické proudy v Zemi a kolem ní, vytvářejí složité síly, které mají nezměrný dopad na každodenní život. Pole si lze představit jako obrovskou bublinu, která nás chrání před kosmickým zářením a nabitými částicemi, které bombardují Zemi ve slunečních větrech.

Přestože je magnetické pole nezbytné pro život na Zemi, není to něco, co bychom mohli sami o sobě vidět nebo slyšet. Je pozoruhodné, že vědci z Technické univerzity v Dánsku vzali magnetické signály změřené družicovou misí ESA Swarm a převedli je na zvuk. A pokud jde o něco, co nás chrání, výsledek je docela děsivý, napsal SciTechDaily.

Magnetické pole Země je složitá a dynamická bublina, která nás chrání před škodlivým kosmickým zářením a nabitými částicemi nesenými silnými slunečními větry, proudícími ze Slunce. Když se tyto částice srazí s atomy a molekulami – hlavně kyslíkem a dusíkem – v horních vrstvách atmosféry, část energie při srážkách se přemění na zelenomodré světlo, které je typické pro polární záři. Tato „severní světla“ lze někdy vidět z vyšších severních zeměpisných šířek.

Kredit: Ben Rider – Crimson Sound

Ačkoli polární záře nabízí vizuální zobrazení nabitých částic ze Slunce interagujících s magnetickým polem Země, je úplně jiná věc, skutečně slyšet magnetické pole generované Zemí nebo její interakci se slunečními větry.

Naše magnetické pole je z velké části generováno oceánem přehřátého, vířícího tekutého železa, které tvoří vnější jádro asi 3 000 km pod našima nohama. Působí jako rotující vodič v dynamu jízdního kola a vytváří elektrické proudy, které zase generují naše neustále se měnící elektromagnetické pole.

Trojice satelitů ESA Swarm, které byly vypuštěny v roce 2013, se používají k tomu, abychom pochopili, jak je naše magnetické pole generováno přesným měřením magnetických signálů, které pocházejí nejen ze zemského jádra, ale také z pláště, kůry a oceánů. A také z ionosféry a magnetosféry. Roj také vede k novým poznatkům o počasí ve vesmíru.

Klaus Nielsen, hudebník a podporovatel projektu z Technické univerzity v Dánsku, vysvětluje: „Tým použil data ze satelitů ESA Swarm a také další zdroje a tyto magnetické signály použil k manipulaci a řízení zvukové reprezentace pole jádra. Tento projekt byl jistě přínosným cvičením ve spojení umění a vědy.“

*Síla magnetického pole na povrchu Země.*

Může to znít jako z nočních můr, ale je pozoruhodné, že tento zvukový klip představuje magnetické pole generované zemským jádrem a jeho interakci se sluneční bouří.

„Získali jsme přístup k velmi zajímavému zvukovému systému, skládajícímu se z více než 30 reproduktorů zakopaných do země na náměstí Solbjerg v Kodani.

„Nastavili jsme to tak, že každý reproduktor představuje jiné místo na Zemi a ukazuje, jak naše magnetické pole kolísalo za posledních 100 000 let.

„Po celý tento týden budou návštěvníci moci slyšet úžasné dunění našeho magnetického pole, takže pokud jste v Kodani, přijďte a vyzkoušejte tuto jedinečnou příležitost.

„Ručení zemského magnetického pole je doprovázeno zobrazením geomagnetické bouře, která vznikla v důsledku sluneční erupce 3. listopadu 2011, a skutečně to zní dost děsivě.“

Záměrem samozřejmě není lidi děsit. Je to svérázný způsob, jak nám připomenout, že magnetické pole existuje a ačkoli jeho dunění trochu znervózňuje, je na něm závislá existence života na Zemi.

Zdroj: SciTechDaily

Iveta Mauci

localhost/wp

full moon and gray clouds during nighttime

Čína postavila umělý Měsíc simulující podmínky nízké gravitace

19. 6. 2022 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 2 min read 324 Zobrazení Čína, magnetické pole, Měsíce Chang'e, osídlování, umělý Měsíc

Technologie TOP 10

Umělý Měsíc simulující podmínky nízké gravitace má vědcům simulovat skutečné podmínky na povrchu Měsíce. Čínští vědci vybudovali výzkumné zařízení, které jim umožní simulovat prostředí s nízkou gravitací pomocí magnetismu. Zařízení, jehož oficiální spuštění je plánováno na letošní rok, bude využívat silná magnetická pole uvnitř vakuové komory. O průměru 60 centimetrů, aby gravitace „zmizela“. Vědci se inspirovali dřívějším experimentem, který pomocí magnetů levitoval žábu.

Li Ruilin, geotechnický inženýr z China University of Mining and Technology, řekl listu South China Morning Post, že komora, která bude vyplněna kameny a prachem, aby napodobila měsíční povrch. Je „první svého druhu na světě“, a že dokáže udržet takové podmínky nízké gravitace „jak dlouho budete chtít“.

Vědci plánují využít zařízení k testování technologie v dlouhotrvajícím prostředí s nízkou gravitací, než bude poslána na Měsíc. Kde gravitace představuje pouze jednu šestinu její síly na Zemi. To jim umožní doladit všechny nákladné technické chyby a také otestovat, zda určité struktury přežijí na povrchu Měsíce, a posoudit životaschopnost tamního lidského osídlení.

„Některé experimenty, jako je nárazový test, potřebují jen několik sekund v simulátoru,“ řekl Li. „Ale jiné, jako je testování tečení, může trvat několik dní.“ Zkouška tečení měří, jak moc se materiál deformuje při konstantní teplotě a napětí. Podle vědců inspirací pro komoru byl Andre Geim, fyzik z University of Manchester ve Spojeném království, který v roce 2000 získal satirickou Nobelovu cenu Ig za vymyšlení experimentu, díky kterému se žába vznáší pomocí magnetu.

Levitační trik používaný Geimem a nyní v komoře umělého měsíce, pochází z efektu zvaného diamagnetická levitace. Atomy se skládají z atomových jader a drobných elektronů, které kolem nich obíhají v malých smyčkách proudu. Tyto pohybující se proudy zase indukují nepatrná magnetická pole. Obvykle se náhodně orientovaná magnetická pole všech atomů v objektu. Ať už patří kapce vody nebo žábě, vyruší a neprojeví se žádný celomateriálový magnetismus.

Aplikujte však na tyto atomy vnější magnetické pole a vše se změní. Elektrony změní svůj pohyb a vytvoří své vlastní magnetické pole, které bude působit proti aplikovanému poli. Pokud je vnější magnet dostatečně silný, magnetická síla odpuzování mezi ním a polem atomů poroste natolik, aby překonala gravitaci a vznesla objekt. Ať už je to pokročilá lunární technika nebo zmatený žabí obojživelník, do vzduchu.

Testy dokončené v komoře budou použity k informování čínského programu pro průzkum Měsíce Chang’e, který je pojmenován podle čínské bohyně Měsíce. Tato iniciativa zahrnuje Chang’e 4, který v roce 2019 přistál s roverem na odvrácené straně Měsíce, a Chang’e 5, který v roce 2020 získal vzorky hornin z povrchu Měsíce. Čína také prohlásila, že zahájí měsíční výzkum stanice na jižním pólu Měsíce do roku 2029.

Zdroj: South China Morning Post

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert

Varování před tsunami prostřednictvím magnetických polí

18. 4. 2022 Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 4 min read 376 Zobrazení magnetické pole, tsunami, varování, zemětřesení

Nové Technologie

Varování před tsunami prostřednictvím magnetických polí

Podmořské zemětřesení o síle 9,1 stupně, které zasáhlo pobřeží Japonska 11. března 2011, bylo nejsilnějším zemětřesením zaznamenaným v Japonsku od začátku vedení záznamů v roce 1900. Způsobilo silné tsunami, které následně způsobilo roztavení 3 reaktorů v jaderné elektrárně Fukušima Daiichi. Roztavení uvolnilo radioaktivní vodu ve Fukušimě. Statisíce obyvatel byly nuceny oblast evakuovat. Oficiální údaje zveřejněné v roce 2021 uvádějí 19 747 mrtvých, 6 242 zraněných a 2 556 pohřešovaných při této katastrofě způsobené tsunami. Zachránila by dřívější varování před tsunami některé z nich? Tento obrázek ukazuje, jak tsunami z 11. března 2011 pohltila obytnou oblast ve městě Natori v Japonsku. Napsal server earthsky.org.

Nový pohled na magnetická pole generovaná tsunami v mořské vodě by mohla vést k dřívějším varováním před tsunami pro lidi, kteří by jinak byli v nebezpečí. Vědci 21. prosince 2021 uvedli, že magnetická pole generovaná tsunami dorazí dříve než samotné vlny. Řekli, že velikost magnetického pole tsunami může pomoci určit potenciální výšku vlny tsunami předtím, než zasáhne pevninu. Vědci mohou detekovat magnetická pole tsunami jen o několik minut dříve než předchozí metody. Přesto těch pár minut může lidem poskytnout drahocenný čas, aby hledali vyšší místa.

Recenzovaný Journal of Geophysical Research: Solid Earth publikoval studii vědců na magnetických polí a tsunami dne 18. října 2021.

Animace Indického oceánu, obrovská vlna, která začíná v Indonésii, dosahuje Indie a Somálska. — Nejsmrtelnější tsunami v historii se konalo dne 26. prosince 2004. Podle US Geological Survey, celkem 227,898 lidí zemřelo. Nejhůře postiženou oblastí byla Indonésie, přičemž většina obětí se odhaduje na přibližně 170 000. Tato animace tsunami pochází z NOAA Center for Tsunami Research/ Wikimedia Commons .

Varování před tsunami prostřednictvím magnetických polí

Vědci už léta vědí, že síla tsunami generuje elektrické proudy ve vodivé mořské vodě a vytváří magnetická pole. Spekulovali, že tato magnetická pole dorazí před vlnou tsunami a že pokud by dokázali detekovat magnetická pole z tsunami, mohla by tato detekce vést k dřívějším varováním před tsunami. Tsunami v roce 2009 na Samoe a tsunami v roce 2010 v Chile jim poskytly důkazy v podobě simultánních měření magnetismu a hladiny moře, aby se prosadily.

O kolik dříve dorazí magnetická pole? Odpověď závisí na hloubce vody podél konkrétního pobřeží. Tito vědci zjistili, že čas brzkého příjezdu je jen asi jednu minutu před změnou hladiny moře v hloubce 4 800 metrů. Autor Zhiheng Lin z Kjótské univerzity řekl:

Je to velmi vzrušující, protože v předchozích studiích jsme neměli pozorování [] změny hladiny moře. Máme pozorování [změn] hladiny moře a zjišťujeme, že pozorování souhlasí s našimi magnetickými daty i s teoretickou simulací.

grayscale photo of wrecked ship on shore

Vydání varování před tsunami

S využitím dat ze dvou tsunami (2009 na Samoe a 2010 v Chile) vědci porovnávali simultánní měření změny hladiny moře z údajů o tlaku mořského dna a magnetických polích. Zjistili, že primární příchod magnetického pole je podobný začátku seismické vlny, která v současnosti spouští varování před tsunami. Vědcům se v magnetickém poli podařilo detekovat vlnu o výšce pouhých několika centimetrů.

AmericanGeosciences.org vysvětluje, jak se objevují aktuální varování před tsunami:

Aby byla varování poskytnuta co nejdříve, jsou počáteční varování před tsunami obvykle založena pouze na seismických informacích, které detekují polohu a velikost zemětřesení. Informace z pobřežních měřidel hladiny moře a stanic na bójích na moři potvrzují existenci nebo nepřítomnost tsunami. Poté se informace ze seismických dat, měřidel hladiny moře a stanic bójí používají ke generování modelů, které předpovídají časy příchodu tsunami a odhadují dopady na pobřeží. Modely pomáhají varovným centrům aktualizovat nebo rušit varování, když se dozví více o zemětřesení a následné vlně tsunami.

Některé nedostatky

Údaje o magnetickém poli lze použít ke zlepšení modelů zdrojů tsunami, které předpovídají čas příjezdu a výšku vlny tsunami. Bohužel, nový náhled nepomůže u všech tsunami. Omezené pozorovací stanice omezují data z tsunami. Také jejich nález se týká pouze prostředí, kde hluboká voda filtruje další hluk a umožňuje detekci signálu tsunami. Pro tyto modely nelze použít mělké pobřežní oblasti.

Ale i když data nejsou užitečná ve všech lokalitách, Lin říká, že poskytování varování předpovědi stojí za to.

Závěrem: Tsunami vytvářejí magnetická pole, která lze v určitých situacích použít k včasnému varování.

Zdroj: earthsky.org

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert