Çalışmaları, patronunun Nobel Ödülü’nü kazanmasına yardımcı oldu. Şimdi gözler onun üzerinde

Bilim adamları, 1983’te Nobel Ödülü’nü kazanan Hindistan doğumlu Amerikalı astrofizikçi Subrahmanyan Chandrasekhar’ın çalışmalarını uzun süredir incelediler, ancak çok azı onun yıldız ve gezegen dinamikleri üzerine yaptığı araştırmaların neredeyse unutulmuş bir kadına derin bir şükran borcu olduğunu biliyor: Donna DeEtte Elbert .

1948’den 1979’a kadar Elbert, Chandrasekhar için yorulmadan matematiksel denklemleri elle tasarlayıp çözen bir “bilgisayar” olarak çalıştı. Nobel ödüllü 18 makale ile yazarlığını paylaşmasına ve Chandrasekhar’ın ufuk açıcı katkılarını coşkuyla kabul etmesine rağmen, en büyük başarısı, UCLA’daki bir doktora sonrası araştırmacı, Chandrasekhar’ın çalışmasında, hepsi Elbert’e yol açan konuları birbirine bağlayana kadar tanınmadı.

Elbert’in başarısı mı? Elbert’in çalışmalarını inşa etmek için yarım on yıl harcayan bilim adamı Susanne Horn, herkesten önce, bir gezegenin veya yıldızın kendi manyetik alanını oluşturması için en uygun olduğu iddia edilen koşulları öngördüğünü söyledi.

Şimdi Horn ve UCLA Dünya, gezegen ve uzay bilimleri profesörü Jonathan Aurnou bir makale yayınladılar. Kraliyet Cemiyeti A Bildirileri Rotasyon, konveksiyon ve manyetizmanın gezegen çapında bir manyetik alanı en iyi şekilde oluşturduğunu varsayabileceği kombinasyonların aralığı hakkındaki tahminlerini detaylandıran yeni adlandırılan “Elbert aralığı” nı sundukları.

Yazarlar, çalışmanın çeşitli disiplinlerdeki araştırmacılara, Dünya’nın içindeki ve diğer gezegenlerdeki koşulları daha iyi anlamalarına ve güneş sistemimizin dışındaki yaşama ev sahipliği yapma potansiyeli olan gezegenleri tanımlamalarına yardımcı olacağını söylüyor.

Şu anda Akışkan ve Karmaşık Sistemler Araştırma Merkezi’nde doçent olan Horn, “Elbert’in resmi bir matematik diploması yoktu, ancak yaptığı şeyi, günümüzde çoğu insan yapamıyor. Genellikle modern elektronik bilgisayarlar kullanılarak yapılan gerçekten zor bir matematik” dedi. İngiltere’deki Coventry Üniversitesi. “Chandrasekhar, dipnotlarda belirli problemleri çözmenin incelikli ve zarif yollarının aslında Elbert tarafından ortaya atıldığını söylüyor. Jeofizik ve astrofiziksel akışkanlar dinamiği üzerine yaptığı incelemenin her yerinde var ama bir yazar değil. Bugün, kendi başına bir matematikçi olarak kabul edilebilir. doğru, ama 50’li ve 60’lı yıllarda bir kadının bir dipnottan daha fazla itibar kazanması zordu.”

Ve Elbert’in gezegensel manyetik alanların oluşumuyla ilgili keşfi, işvereninin çalışma bünyesine gömülü kaldığı için, bulgu genellikle, yıldız evrimi ve büyük yıldızlarla ilgili keşifler için fizikte Nobel’i paylaşan Chandrasekhar’a atfedildi.

Horn, kendisinin ve Aurnou’nun Elbert’in orijinal tahminlerini geliştirmek ve genişletmek için üstlendikleri çalışmanın, 2019’da 90 yaşında ölen Elbert’e uygun – gecikmiş de olsa – bir övgü sunmasını umduğunu söyledi.

Elbert serisi: Gezegenler ve yıldızlar nasıl manyetik alanlar yaratır?

Gezegenler, sıvı metaller veya çok tuzlu okyanuslar gibi ısıtılmış, elektriksel olarak iletken sıvıların iç dolaşımı yoluyla kendi manyetik alanlarını oluşturur. Bir gezegen kendi ekseni etrafında döndükçe, bu sıvıların hareketi organize olur ve yol boyunca gezegensel manyetik alanlar oluşturur. Aurnou, bilim adamlarının manyetik alana sahip gezegenlerin yaşamı sürdürme olasılığının daha yüksek olduğunu düşündüklerini çünkü manyetik alanın, gezegeni çevreleyen, genellikle dostça olmayan uzay ortamından koruyan bir tür koza görevi gördüğünü söyledi.

“Anahtar, tüm bu akışkan hareketlerine sahip olmanızdır. Dünyanın çekirdeği ağırlıklı olarak sıvı demirden oluşur. Gezegen yavaş yavaş uzaya soğudukça, sıvı çekirdeğin daha soğuk olan üst kısmı batar ve daha sıcak olan demir derinlikte yükselir” diye açıkladı.

Bu batma ve yükselmenin neden olduğu harekete konveksiyon denir. Dünyanın çekirdeğindeki sıvı demir gibi elektriksel olarak iletken malzemelerdeki konveksiyon hareketleri, daha sonra bir gezegenin küresel manyetik alanını oluşturabilen elektrik akımları yaratabilir.

Aurnou, “Yalnızca konvektif türbülansın gezegen ölçeğinde bir manyetik alan oluşturup oluşturmayacağı net değil,” dedi, “ancak gezegensel rotasyonun türbülansı hareket kalıpları halinde organize ettiğini biliyoruz.” Başka bir deyişle, Coriolis kuvvetleri adı verilen dönme kuvvetlerinin, gezegen dönerken sıvıları tahmin edilebilir şekillerde hareket ettirdiğini söyledi. “Elbert, bu dönme kuvvetlerinin kuvveti manyetik kuvvetlerle karşılaştırılabilir olduğunda, konveksiyonun gezegenin ölçeğinde organize olmaya başlayacağına işaret eden ilk kişiydi. Bu çok basit, mantıklı bir sistem.”

Elbert, Chandrasekhar bir yaz konferans turundayken bu prensibi kendi başına keşfetti ve dönüşünde ona sundu. Elbert’in bulgusunu kendi çalışmasına dahil etti ve önemini daha fazla araştırmadan onu bir dipnotta kredilendirdi.

Ama Horn, Elbert’in işinden sıyrıldı.

Horn, “Yaptığımız şey, sıvı metallerdeki konveksiyon kalıplarının ve bunların hem dönme hem de manyetik alanlara maruz kaldığında evriminin nasıl değiştiğini araştırmak” dedi. “Farklı konvektif davranış rejimleri olduğunu bulduk ve bu kesin rejimlerin nerede olduğunun haritasını çıkardık. Bu çalışma, gezegen ve yıldız manyetik alan üretiminin gelecekteki laboratuvar ve sayısal modellerini oluşturmak için kullanacağımız bir dizi yeni tahminde bulunuyor. “

Açık erişimli makale, “Elbert serisi manyetostrofik konveksiyon. I. Lineer teori”, Horn ve Aurnou’nun Elbert’in çalışmasına dayalı olarak yayınlamayı planladığı üç makalenin ilkidir.