Nova teoria sobre campos magnéticos pode ajudar a entender tempestades solares

Pesquisadores do Departamento de Energia dos Estados Unidos e da Universidade de Princeton desenvolveram uma nova teoria sobre o plasma que pode auxiliar os cientistas a descobrir mais sobre erupções solares e energia de fusão, e a escreveram em um artigo científico.

A maioria das pesquisas a esse respeito tem foco em reatores de “confinamento magnético”, que usam ímãs poderosíssimos para fundir plasma de hidrogênio em hélio. Um dos maiores problemas a respeito desta técnica é que o próprio plasma gera novos campos magnéticos, que causam estragos nas reações.

O plasma é a fase da matéria que gera energia para as conhecidas luzes de neon, sendo também o  combustível natural que alimenta os raios durante as tempestades. O material geralmente contém partículas carregadas que geram campos magnéticos.

Estes campos podem se quebrar em um processo conhecido como reconexão magnética. É isso que causa tempestades solares e de raios cósmicos, além das conhecidas auroras boreais.

No entanto, existe algo que desafia as leis da física, que não conseguem explicar por que motivo os campos se partem e se reconectam tão rapidamente.

A reconexão magnética é algo intrigante que ocorre dentro dos reatores de confinamento conhecidos como Tokamak. Quando os campos criados pelo plasma mudam rapidamente de direção, eles podem quebrar os campos externos, mantendo o plasma em posição, e assim reduzindo as forças que seriam necessárias para sustentar a reação.

(dr) Max-Planck Institut für Plasmaphysik

Esquema tradicional em forma de donut de um tokamak, dispositivo que usa poderosos ímanes para confinar plasma num circuito toroidal

Esquema tradicional em forma de donut de um tokamak, dispositivo que usa poderosos ímanes para confinar plasma num circuito toroidal

Para resolver essa questão, os pesquisadores norte-americanos examinaram algo chamado de “instabilidade plasmoide“, o que faz com que folhas magnéticas bidimensionais se contraiam em “ilhas” bem menores.

Uma vez quem uma destas folhas se quebra em determinado ponto, a instabilidade plasmoide ocorre em um curto período de tempo, levando a um crescimento explosivo de plasmoides. Isso força os campos a reassumirem sua forma, porém em uma orientação diferente, causando como resultado as faíscas solares e outros fenômenos parecidos.

Os cientistas ainda não têm certeza do real motivo que levaria à formação das ilhas, já que isso parece desafiar as leis da física. No entanto, o trabalho abre caminho para que mais cientistas possam estudar e prever tempestades solares e de raios gama, bem como outros tipos de atividades cósmicas ou mesmo atmosféricas violentas.

Mais importante que isso, a descoberta pode levar a um melhor entendimento dos campos magnéticos causados por plasma no interior de reatores Tokamak. Se já é possível ter uma ideia do que ocorre nestes reatores, podemos resolver a maioria dos problemas relacionados a energia que ocorrem em nosso planeta.

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