Исследователи обнаружили, что движение заряжённых пылинок в плазме устроено сложнее, чем считалось ранее. Ключевым фактором оказалась неоднородность кильватерного следа, который образуется за движущейся частицей.
Моделирование и методика
Используя программный комплекс OpenDust, учёные построили численную модель из двух частиц, расположенных друг над другом. Для анализа колебаний был усовершенствован метод спектрального отклика на стохастические процессы, позволивший «услышать» скрытые силы, действующие в системе.
Что удалось выяснить
Неоднородность кильватерного следа почти не меняет горизонтальные колебания, но резко влияет на вертикальные движения. У нижней частицы возникла новая вибрационная мода, связанная с удвоенной частотой поперечных колебаний. Таким образом, горизонтальные смещения трансформировались в вертикальные вибрации.
Перспективы
Разработанный подход позволяет точно измерять силы взаимодействия, коэффициенты трения и даже градиент заряда пылинок. Это открывает дорогу к более точному контролю плазменных процессов в лабораториях и промышленности.