Muchos de los eventos más dramáticos en el sistema solar, el espectáculo de la aurora boreal, la explosividad de las erupciones solares y el impacto destructivo de las tormentas geomagnéticas que pueden interrumpir la comunicación y las redes eléctricas en la Tierra, se deben en parte aun fenómeno común: la reconexión magnética rápida. En este proceso, las líneas del campo magnético en el plasma, el estado de la materia similar al gas que consiste en electrones libres y núcleos atómicos, o iones, se rompen y se unen y liberan grandes cantidades de energía.
Los astrofísicos se han preguntado durante mucho tiempo si este mecanismo puede ocurrir en las regiones frías y relativamente densas del espacio interestelar fuera del sistema solar donde nacen las estrellas. Dichas regiones están llenas de plasma parcialmente ionizado, una mezcla de electrones e iones con carga libre y elátomos de gas neutrales o enteros más familiares. Si se produce una reconexión magnética en estas regiones, podría disipar los campos magnéticos y estimular la formación de estrellas.
Investigadores del Laboratorio de Física de Plasma Princeton del Departamento de Energía de EE. UU. PPPL han desarrollado un modelo y una simulación que muestran el potencial de reconexión en el espacio interestelar.
"Nuestros modelos muestran que la reconexión rápida puede ocurrir en sistemas parcialmente ionizados", dice el Dr. Jonathan Jara-Almonte, físico de PPPL.
El Dr. Jara-Almonte desarrolló un modelo matemático que agrega el comportamiento de partículas neutras a simulaciones previas de plasma totalmente ionizado. Las poderosas computadoras de la Universidad de Princeton resolvieron las ecuaciones, que determinan el movimiento de miles de millones de partículas de plasma
Estos hallazgos pueden ayudar a guiar la comprensión de cómo la reconexión puede diferir entre plasma totalmente ionizado y parcialmente ionizado, y cómo podría afectar la formación de estrellas. Luego, los investigadores compararán estas simulaciones con la reconexión magnética en experimentos de laboratorio a pequeña escala en PPPL convalidar las aproximaciones utilizadas en el modelo.
Este trabajo fue financiado por el Programa Básico de Ciencias del Plasma de la Oficina de Ciencias de la Energía de Fusión del DOE con el número de contrato DE-AC02-09CH11466 y de la NASA con el número de subvención NNH15AB29
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Estadounidense de Física . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Cita esta página :