微重力下帶電的塵埃出奇地整齊

想像一下，在你的沙發下面，你沒有看到毛茸茸的小兔子，而是看到它們排成了直線——你可能想知道是什麼導致了這種秩序。科學家們也有同樣的感受，不是沙發下的灰塵，而是在微重力下的帶電灰塵。

科學家們正在研究的塵埃是由比人類頭髮寬度小10倍的微小球體組成的。當這種塵埃從一種叫做等離子體的高能氣體中收集電子時，就會帶電。在地球上的實驗室里，帶電的塵埃通常沿著地心引力向下排列或者穿過地球。貝勒大學天體物理、空間物理和工程研究中心(CASPER)的科學家們在研究一項類似實驗的數據時大吃一驚，該實驗是在距離地球248英里的軌道上進行的，那裡的重力要弱得多。即使沒有重力，塵埃通常也會以直線的方式擺動，而不是隨意的擺動。

地球上的重力至少和塵埃顆粒之間的電力一樣強。在微重力條件下，我們預計塵埃顆粒會擴散開來。「相反，我們發現塵埃粒子和等離子體中的原子之間的微小力對系統施加了秩序。」海德博士和他的研究小組在俄勒岡州波特蘭市舉行的美國物理學會等離子物理分部會議上展示了他們的發現。

這項研究是在PK-4實驗上進行的，PK-4是血漿Kristall-4的簡稱，該實驗是由歐洲航天局(ESA)和俄羅斯聯邦航天局(Roscosmos)合作建立的。這項研究是美國研究小組直接參与的第一個此類空間站項目，由美國國家科學基金會(National Science Foundation)和美國國家航空航天局(NASA)資助。了解塵埃顆粒在微重力下的排列對於理解物質群是如何形成結構是很重要的。在小尺度下，原子間的力為分子和蛋白質提供結構，而在大尺度下，重力為恆星和星系提供結構。海德說:「這個實驗可能有助於解釋在非常小和非常大的尺寸之間的結構是如何形成的。」

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