M. Kornmesser / ESO
Conceito artístico do quasar 3C 279
Um novo estudo da Universidade de Princeton, nos EUA, propôs uma solução para um mistério que tem intrigado o mundo da física há décadas: como as explosões solares, as rajadas de raios gama e as auroras boreais disparam tão rapidamente?
Essa é uma questão importante, já que as explosões solares podem interromper os meios de comunicação na Terra, e rajadas de raios gama podem extinguir a vida no planeta sem qualquer aviso.
Agora, os cientistas pensam que podem finalmente ter uma resposta. O estudo foi publicado na revista Physics of Plasma.
Reconexão magnética
Todos esses fenômenos de alta energia ocorrem graças à chamada de “reconexão magnética”, que ocorre quando as linhas do campo magnético se juntam, se separam e se reconectam explosivamente. Até hoje, porém, os físicos não foram capazes de descobrir como isso pode acontecer tão rápido.
Abaixo, você vê uma demonstração da reconexão magnética. As linhas do campo magnético que você pode ver em vermelho e azul são incorporadas no plasma – o gás quente e carregado que compõe 99% do universo visível.
De acordo com a nossa compreensão atual, o processo de reconexão magnética ocorre em finas folhas de plasma, onde a corrente elétrica é altamente concentrada.
O problema é que a reconexão magnética acontece muito mais rápido do que podemos explicar. Nossa compreensão atual sugere que estas folhas de plasma podem ser muito alongadas, o que significa que devem enfraquecer a reconexão magnética.
Agora, a equipe da Universidade de Princeton chegou a uma hipótese detalhada sobre como essa rápida reconexão pode funcionar, sem quebrar as leis da física.
Se estiver correta, a teoria pode nos ajudar a prever melhor as tempestades espaciais, explicar alguns dos estranhos comportamentos magnéticos que vemos no universo e até nos ajudar a conter reatores de fusão nuclear de forma mais eficiente.
A nova hipótese é baseada em algo conhecido como instabilidade plasmóide. De acordo com a instabilidade plasmóide, essas folhas finas e alongadas de plasma são divididas em pequenas ilhas magnéticas chamadas plasmóides – o que significa que as linhas de campo magnético podem se mover tão rápido quanto precisam.
Teoria da instabilidade plasmóide
A instabilidade plasmóide já foi sugerida como uma explicação para o rápido funcionamento da reconexão magnética, mas até agora ninguém tinha sido capaz de descobrir exatamente o que é essa instabilidade e como ela ocorre.
Sua pesquisa sugere que as folhas do plasma começam em uma fase linear – que mantém a reconexão magnética lenta -, mas mudam para uma fase explosiva, que aumenta dramaticamente a velocidade da reconexão magnética.
A equipe foi capaz de calcular em detalhes quanto tempo cada um desses períodos dura e a física complexa por trás deles. Surpreendentemente, no entanto, a instabilidade plasmóide não obedece às leis tradicionais de potência.
Em outras palavras, a mudança da instabilidade plasmóide não altera a reconexão magnética de uma forma previsível, algo que a equipe ainda não compreende completamente.
A nova hipótese ainda precisa ser testada por equipes independentes antes de podermos dizer com certeza que é assim que a instabilidade plasmóide funciona, ou mesmo o que está por trás da reconexão magnética rápida.
Entretanto, estamos um passo mais perto de entender o gatilho de alguns dos eventos mais violentos do universo, o que é muito interessante.
// HypeScience
