เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง พบดิสก์รูปดวงจันทร์รอบดาวเคราะห์นอกระบบยักษ์

เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง เสียงเรียกเข้าใหม่: ภาพ ALMA ทางด้านซ้ายเป็นมุมมองที่กว้างขึ้นของระบบ PDS70 ที่แสดงดาวที่อยู่ตรงกลาง ล้อมรอบด้วยวงแหวนของก๊าซและฝุ่น ระหว่างวงแหวนกับดาวฤกษ์คือดาวเคราะห์นอกระบบ PDS70c ซึ่งแสดงให้เห็นในมุมมองแบบขยายทางด้านขวาที่ล้อมรอบด้วยแผ่นดิสก์ของมันเอง มีการค้นพบหลักฐานของบริเวณที่อาจก่อตัวดวงจันทร์รอบๆ 

ดาวเคราะห์นอกระบบขนาดยักษ์ที่เพิ่งก่อตัวขึ้นใหม่ 

การใช้กล้องโทรทรรศน์อาตาคามาขนาดใหญ่มิลลิเมตร/มิลลิเมตร (ALMA) ในชิลี นักดาราศาสตร์ได้พบแผ่นฝุ่นรอบๆ PDS70c ดาวเคราะห์นอกระบบที่เพิ่งค้นพบ ดาวเคราะห์นอกระบบนี้โคจรรอบดาวอายุน้อย PDS70 ซึ่งอยู่ห่างออกไป 370 ปีแสง การสังเกตการณ์นี้จัดทำโดยทีมนานาชาติที่นำโดยMyriam Benistyซึ่งอยู่ที่มหาวิทยาลัยชิลีและเกรอน็อบล์ การค้นพบนี้อาจนำไปสู่ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญว่าดวงจันทร์และดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นและมีวิวัฒนาการอย่างไรภายในระบบดาวอายุน้อย

แผ่นก๊าซและฝุ่นที่ล้อมรอบดาวอายุน้อยมักมีวงแหวน ช่องว่าง และแขนกังหันที่ดาวเคราะห์ดวงใหม่ก่อตัวขึ้นใหม่ ดาวเคราะห์เหล่านี้สามารถหาจานของตัวเองได้ และนักดาราศาสตร์เชื่อว่าดวงจันทร์สามารถก่อตัวในจานเหล่านี้ได้ โดยแกะสลักวงแหวนและโครงสร้างอื่นๆ ของพวกมันเอง อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ กระบวนการนี้ไม่เคยถูกสังเกตโดยตรง

ในปี 2018 และ 2019 Very Large Telescope (VLT) ของ ESO ได้ทำการสังเกตการณ์ดาวเคราะห์นอกระบบสองดวงที่ยังไม่ก่อตัวเต็มที่เป็นครั้งแรก ผ่านภาพถ่ายอินฟราเรดโดยตรงของจานที่อยู่รอบๆ PDS70 ตั้งแต่นั้นมา ดาวเคราะห์ขนาดยักษ์ที่มีลักษณะคล้ายดาวพฤหัสบดีก็ได้รับการสังเกตโดยใช้เทคนิคอื่นๆ ที่หลากหลาย กลุ่มตัวอย่างเหล่านี้คือการสังเกตการปล่อยแสงไฮโดรเจน-อัลฟา ซึ่งเกิดขึ้นเฉพาะในบริเวณที่ไฮโดรเจนถูกแตกตัวเป็นไอออน สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าดาวเคราะห์ยังคงสะสมวัสดุอยู่

เม็ดฝุ่นเย็นในการศึกษา ทีมของ Benisty ได้นำเสนอข้อสังเกตล่าสุดของ PDS70 โดย ALMA ซึ่งสามารถรับความยาวคลื่นมิลลิเมตรที่ปล่อยออกมาจากเม็ดฝุ่นเย็น ด้วยความละเอียดสูงถึง 2.3 au (ระยะทาง Earth-Sun) ภาพของ ALMA แสดงดิสก์ที่ล้อมรอบดาวเคราะห์นอกระบบนอกสุด PDS70c อย่างชัดเจน โดยมีรัศมีภายนอกไม่เกิน 1.2 au

นักวิจัยคาดว่าแผ่นดิสก์อาจมีมวลระหว่าง 0.7% ถึง 3.1% 

ของมวลโลก ซึ่งเป็นวัสดุที่เพียงพอต่อการสร้างดาวเทียม 3 ดวงที่มีมวลใกล้เคียงกับดวงจันทร์ของโลก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับขนาดของเม็ดฝุ่น นอกจากนี้ วัสดุในจานของ PDS70c ยังอยู่ในรัศมีที่ดาวเคราะห์นอกระบบจะกักเก็บไว้ ซึ่งเป็นสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการก่อตัวของดวงจันทร์

หิวฝุ่นดาวเคราะห์นอกระบบชั้นในสุด PDS70b ไม่ได้แสดงหลักฐานที่ชัดเจนใดๆ ว่าเป็นจานวนรอบดาวเคราะห์ ทีมงานของ Benisty กล่าวว่าอาจหมายความว่าดาวเคราะห์ดวงนี้มีรัศมีที่เล็กกว่ามากซึ่งสามารถเก็บวัสดุที่โคจรรอบไว้ได้ อีกทางหนึ่ง PDS70c อาจอดอาหารเพราะเมล็ดฝุ่น ซึ่งมีวงโคจรอยู่ในตำแหน่งที่ดีกว่าเพื่อเข้าถึงวัสดุภายในจานวงแหวนรอบดาวของ PDS70

ดิสก์ที่สร้างดาวเคราะห์ถูกฉีกขาดออกจากระบบสามดาวการสังเกตเพิ่มเติมของระบบทำให้นักดาราศาสตร์มีโอกาสพิเศษในการศึกษาการก่อตัวของดาวเคราะห์และดวงจันทร์ผ่านภาพถ่ายโดยตรง ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความเข้าใจของเราว่าดวงจันทร์ก่อตัวขึ้นรอบๆ ดาวเคราะห์ก๊าซยักษ์อายุน้อยได้อย่างไร Benisty และเพื่อนร่วมงานต่างตั้งตารอที่จะสำรวจระบบในรายละเอียดเพิ่มเติมโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (ELT) ที่กำลังจะมีขึ้นของ ESO ซึ่งกำลังอยู่ในระหว่างการก่อสร้างในชิลีและควรเปิดใช้ในปี พ.ศ. 2570

วัสดุอนินทรีย์ชนิดใหม่ที่มีค่าการนำความร้อนต่ำที่สุดเท่าที่เคยมีมาอาจเป็นประโยชน์ต่อเทคโนโลยีที่เปลี่ยนความร้อนเหลือทิ้งให้เป็นพลังงาน วัสดุซึ่งนำความร้อนได้เกือบแย่พอๆ กับอากาศ ได้รับการออกแบบและสังเคราะห์ในลักษณะที่รวมการจัดเรียงอะตอมที่แตกต่างกันสองแบบ ซึ่งแต่ละองค์ประกอบจะชะลอความเร็วที่ความร้อนเคลื่อนผ่านเข้าไป

จากพลังงานทั้งหมดที่สร้างขึ้นทั่วโลก ปัจจุบัน 70% 

ที่ส่ายไปคือความร้อนเหลือทิ้ง ความร้อนทิ้งยังทำให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกิดความร้อนสูงเกินไป ส่งผลให้ประสิทธิภาพและอายุการใช้งานลดลง อย่างไรก็ตาม ความร้อนบางส่วนสามารถควบคุมได้โดยการใช้วัสดุที่มีค่าการนำความร้อนต่ำκเพื่อแปลงเป็นไฟฟ้า

ลดการถ่ายเทความร้อนผ่านฟอนอนค่าการนำความร้อนของของแข็งเกิดจากพฤติกรรมของโฟนอน ซึ่งเป็นการสั่นสะเทือนของผลึกคริสตัล มีสองวิธีหลักในการลดการขนส่งความร้อนผ่านฟอนอน: ลดความยาวที่ฟอนอนกระจาย หรือลดความเร็วที่พวกมันเดินทางเป็นกลุ่ม

ความยาวของการกระเจิงของ phonon ขึ้นอยู่กับการกระเจิงระหว่าง phonon เองและการกระเจิงของ phonon โดยข้อบกพร่องหรือขอบเขตภายในวัสดุ ความเร็วของกลุ่มโฟนอนนั้นขึ้นอยู่กับโครงสร้างและองค์ประกอบของวัสดุ ก่อนหน้านี้นักวิจัยได้พยายามลดความยาวการกระเจิงของโฟนอนโดยข้อบกพร่องทางวิศวกรรมในวัสดุและการผลิตวัสดุที่มีโครงสร้างนาโนที่ออกแบบมาเป็นพิเศษให้มีκต่ำ เทคนิคอื่น ๆ รวมถึงการเปลี่ยนชั้นระหว่างคริสตัลเพื่อเปลี่ยนปฏิสัมพันธ์ของฟอนอนที่ส่วนต่อประสานระหว่างชั้น

ชุดค่าผสมเสริมฤทธิ์กัน

ในงานล่าสุดMatt Rosseinsky , Jon Alariaและเพื่อนร่วมงานที่University of Liverpool, UKได้ผลิตวัสดุคอมโพสิตที่มีชั้นต่างๆ ที่เจาะจงเป้าหมาย phonons ที่เคลื่อนที่ไปตามและข้ามวัสดุจำนวนมาก โดยเชื่อมชั้นของ BiOCl และ Bi 2 O 2 Se กับ Bi 4 O 4 SeCl 2พวกเขาประสบความสำเร็จในการปราบปราม (ตามลำดับ) การมีส่วนร่วมของโฟนอนตามยาวและโฟนอนตามขวางต่อค่าการนำความร้อนทั้งหมดของวัสดุ คอมโพสิตที่เป็นผลลัพธ์มีค่าการนำความร้อนเพียง 0.1 วัตต์ต่อเมตร เคลวิน (W/m K) ที่อุณหภูมิห้องตามทิศทางการเรียงซ้อน ซึ่งเป็นวัสดุที่ต่ำที่สุดในบรรดาวัสดุอนินทรีย์ปริมาณมาก และมากกว่าค่าการนำความร้อนของอากาศเพียงสี่เท่า

Rosseinsky และ Alarai อธิบายว่า “จุดเริ่มต้นของการวิจัยครั้งใหม่นี้คือการทำความเข้าใจว่าโครงสร้างของวัสดุจะช่วยให้เราควบคุมการถ่ายเทความร้อนผ่านได้อย่างไร” ในระหว่างการตรวจสอบนานห้าปีอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับสิ่งที่เรียกว่าวัสดุแอนไอออนหลายตัว ขั้นแรกพวกเขาจำเป็นต้องพัฒนาเคมีใหม่ ที่จะช่วยให้พวกเขาสามารถสังเคราะห์วัสดุของพวกมันได้โดยการรวมการจัดเรียงอะตอมที่แตกต่างกันสองแบบและผิดปกติเข้าด้วยกัน พวกเขายังจำเป็นต้องระบุกลไกที่รับผิดชอบในการลดการขนส่งความร้อนในแต่ละรูปแบบด้วยการวัดและจำลองการนำความร้อนของโครงสร้างต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง

“เป็นการยากที่จะรวมกลไกต่างๆ ไว้ในวัสดุเดียวเพราะคุณต้องควบคุมวิธีการจัดเรียงอะตอมภายใน” พวกเขาอธิบาย “โดยสัญชาตญาณ คุณคาดหวังว่าจะได้ค่าเฉลี่ยของคุณสมบัติทางกายภาพของส่วนประกอบทั้งสอง โดยการเลือกการเชื่อมต่อทางเคมีที่ดีระหว่างการจัดเรียงอะตอมที่แตกต่างกันเหล่านี้ เราได้ทดลองสังเคราะห์วัสดุที่รวมทั้งสองอย่างเข้าด้วยกัน” เว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง