Как образуются планеты?

В космическом пространстве адгезия заставляет частицы пыли слипаться. Однако крупные частицы могут объединяться под действием силы тяжести - важного процесса формирования астероидов и планет. Но между этими двумя крайностями рост объектов до сих пор оставался загадкой.

Исследование группы международных ученых, показало, что частицы в условиях микрогравитации - аналогичные условиям, которые, как считается, находятся в межпланетном пространстве - спонтанно образуют сильные электрические заряды и слипаются, образуя крупные объекты. Примечательно, что хотя подобные заряды отталкивают, объекты с одинаковыми зарядами образуются, тем не менее, по-видимому, потому что заряды настолько сильны, что поляризуют друг друга и, следовательно, действуют как магниты.

Похоже, что связанные процессы происходят на Земле, где реакторы с псевдоожиженным слоем производят все, от пластмасс до фармацевтических препаратов. Во время этого процесса продувочный газ выталкивает мелкие частицы вверх, и когда частицы собираются из-за статического электричества, они могут прилипать к стенкам корпуса реактора, что приводит к остановкам и плохому качеству продукта.

«Возможно, мы преодолели фундаментальное препятствие в понимании того, как образуются планеты», - сказал один из авторов работы Трой Шинброт, профессор кафедры биомедицинской инженерии в Школе инженерии в Университете Рутгерса в Нью-Брансуике. «Механизмы для генерации агрегатов в промышленных процессах также были идентифицированы, и мы надеемся, что это можно будет контролировать в будущей работе. Оба результата зависят от нового понимания того, что электрическая поляризация является центральной для агрегации».

Исследование, проведенное учеными из Университета Дуйсбург-Эссен в Германии, открывает возможности для потенциального контроля агрегации мелких частиц при промышленной переработке. Похоже, что введение добавок, которые проводят электричество, может быть более успешным для промышленных процессов, чем традиционные подходы электростатического контроля.

Исследователи хотят исследовать влияние свойств материала на прилипание и агрегацию, и, возможно, разработать новые подходы к производству и хранению электроэнергии, пишет EurekAlert.