BU天文学家赢得能源部早期职业澳门威尼斯人注册网站研究奖
董传飞对等离子体的澳门威尼斯人注册网站研究可以帮助回答有关太阳耀斑、其他行星上的生命、火星历史和无碳聚变能的问题

波士顿大学天文学家董传飞将利用能源部的资金推进他对等离子体的澳门威尼斯人注册网站研究。
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等离子体——气体过热时产生的物质状态——构成了可观测宇宙的99%以上。因此,更好地了解等离子体的行为可以促进我们对宇宙的理解。波士顿大学天文学家董传飞正致力于解开等离子体之谜,他的努力最近获得了美国能源部(DOE)的一个著名奖项。董是波士顿大学艺术与科学学院天文学助理教授,是美国能源部早期职业澳门威尼斯人注册网站研究项目选中的93名科学家之一。该计划成立于2010年,旨在通过在杰出的澳门威尼斯人注册网站研究人员职业生涯之初提供支持来加强国家的科学队伍,许多科学家在这个时候从事最具成长性的工作。
该奖项将获得87.5万美元的资助,董将用这笔资金支持一个旨在更好地理解等离子体湍流中能量流动的澳门威尼斯人注册网站研究项目。这将允许他雇佣一名澳门威尼斯人注册网站研究生和一名博士后澳门威尼斯人注册网站研究员来帮助他运行和分析计算机模拟。这项新澳门威尼斯人注册网站研究将扩展他最近的工作(去年发表在《科学进展》杂志上),进一步探索磁力线在湍流等离子体中加热和加速粒子中的作用。
董是第四位获得美国能源部早期职业澳门威尼斯人注册网站研究奖的波士顿大学澳门威尼斯人注册网站研究员;往届获奖者包括中国科学院物理学助理教授苏亚雷斯(Indara Suarez)和胡万正(Wanzheng Hu),以及工程学院电子与计算机工程副教授沙里夫扎德(Sahar Sharifzadeh)。
“我感到非常幸运,因为竞争非常激烈,”董说,他获得了美国能源部的奖项,并补充说,他感谢审查他的申请的小组成员的支持意见。“我得到的所有回应都非常积极。他们都认为我是计算等离子体物理学的领导者。”
等离子体在地球上很少见,但在我们周围的宇宙中却很丰富,它们构成了恒星、星云以及大部分星际和星系间介质(填充恒星和星系之间空间的物质)。由于等离子体是由带电粒子构成的,它们会导电并对磁场做出反应,这使得它们的行为复杂且常常令人困惑。
董教授的新澳门威尼斯人注册网站研究重点是磁重联——等离子体中磁场线的断裂和重新连接,这是一个将磁能转化为等离子体动能和热能的过程。他说,磁重联是触发太阳耀斑和日冕物质抛射(磁场和等离子体的爆发)的关键过程,这可能会破坏地球上的电网和通信系统。
美国能源部之所以资助等离子体物理学的澳门威尼斯人注册网站研究,是因为它对聚变能感兴趣。在恒星(由等离子体组成)中,当两个原子核结合形成一个新的原子,释放出巨大的能量时,就会发生聚变。几十年来,美国能源部一直在实验室里重现这一过程,希望发现一种可以在地球上使用的无碳能源。董的澳门威尼斯人注册网站研究可能会使美国能源部离这个目标更近一步。
董曾是普林斯顿大学管理的美国能源部国家实验室普林斯顿等离子体物理实验室的一名澳门威尼斯人注册网站研究员,于2023年1月加入波士顿大学。
“当我还是学生的时候,我从老师那里学到了很多东西,”他说。“我觉得把这些知识传给下一代是我的责任。在能源部的国家实验室,我可以指导学生,但我不能教书。”
在2023年春季学期,董教授了一门澳门威尼斯人注册太阳系的天文学入门课程,今年秋天,他将教授行星物理学。
董说,转到波士顿大学的另一个好处是,他可以灵活地从事自己的澳门威尼斯人注册网站研究兴趣,即使那些与美国能源部的重点不一致。
“我有非常非常广泛的兴趣,”他说,并引用了他参与的一系列澳门威尼斯人注册网站研究项目:美国国家航空航天局的MAVEN任务,旨在了解数十亿年前火星如何失去大部分大气层;欧洲和日本联合澳门威尼斯人注册网站研究水星的贝皮科伦坡任务;以及对TRAPPIST-1系统的澳门威尼斯人注册网站研究,TRAPPIST-1系统是最近发现的一个由地球大小的行星组成的系统,围绕着一颗距离地球39光年的恒星运行。
董说,因为等离子体在宇宙中占了很大一部分,他有很多机会进行跨学科的澳门威尼斯人注册网站研究。例如,他将自己的空间等离子体物理学知识与其他科学家的天体生物学知识结合起来,澳门威尼斯人注册网站研究系外行星上存在生命的可能性。2017年,他发表了一篇论文,质疑系外行星比邻星b是否能够保留支持地表智慧生命的大气层。
这种合作的前景正是吸引董来到波士顿大学天文系的原因。他说,系里大约一半的教员专门澳门威尼斯人注册网站研究空间物理学(澳门威尼斯人注册网站研究太阳风、行星大气和太阳系内的其他现象),另一半专门澳门威尼斯人注册网站研究天文学(澳门威尼斯人注册网站研究外层空间的物理学——超新星、黑洞等)。
“我的澳门威尼斯人注册网站研究涵盖了空间物理学和天文学,”他说。“我希望我能在两个部门之间架起一座桥梁,促进跨学科澳门威尼斯人注册网站研究的合作。”
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