Hvordan planeter kan dannes, efter at støv klæber sammen

Forskere kan have fundet ud af, hvordan støvpartikler kan klæbe sammen og danne planeter, ifølge en Rutgers co-forfattet undersøgelse, der også kan være med til at forbedre industrielle processer.

I hjem, vedhæftning ved kontakt kan få fine partikler til at danne støvkaniner. Tilsvarende i det ydre rum, vedhæftning får støvpartikler til at klæbe sammen. Store partikler, imidlertid, kan kombineres på grund af tyngdekraften - en væsentlig proces i dannelsen af ​​asteroider og planeter. Men mellem disse to yderpunkter, hvordan aggregater vokser, har indtil nu stort set været et mysterium.

Studiet, offentliggjort i tidsskriftet Naturfysik , fandt ud af, at partikler under mikrotyngdekraft - svarende til forhold, der menes at være i det interplanetære rum - udvikler stærke elektriske ladninger spontant og klæber sammen, danner store aggregater. Bemærkelsesværdigt, selvom lignende ladninger frastøder, Ens-ladede aggregater dannes ikke desto mindre, tilsyneladende fordi ladningerne er så stærke, at de polariserer hinanden og derfor virker som magneter.

Beslægtede processer ser ud til at være i gang på Jorden, hvor fluid bed-reaktorer producerer alt fra plastik til lægemidler. Under denne proces, blæsende gas skubber fine partikler opad, og når partikler aggregerer på grund af statisk elektricitet, de kan klæbe til reaktorbeholderens vægge, fører til nedlukninger og dårlig produktkvalitet.

"Vi har muligvis overvundet en grundlæggende hindring i at forstå, hvordan planeter dannes, " sagde medforfatter Troy Shinbrot, en professor i Institut for Biomedicinsk Teknik i School of Engineering ved Rutgers University-New Brunswick. "Mekanismer til generering af aggregater i industrielle processer er også blevet identificeret, og som - vi håber - kan kontrolleres i fremtidigt arbejde. Begge resultater afhænger af en ny forståelse af, at elektrisk polarisering er central for aggregering."

Studiet, ledet af forskere ved universitetet i Duisburg-Essen i Tyskland, åbner muligheder for potentielt at kontrollere fine partikelaggregation i industriel forarbejdning. Det ser ud til, at introduktion af additiver, der leder elektricitet, kan være mere vellykket til industrielle processer end traditionelle metoder til elektrostatisk kontrol. ifølge Shinbrot.

Forskerne ønsker at undersøge effekter af materialeegenskaber på klæbning og aggregering, og potentielt udvikle nye tilgange til produktion og lagring af elektricitet.