Un mecanismo previamente no observado está funcionando en el plasma giratorio del Sol: una inestabilidad magnética, que los científicos habían pensado que era físicamente imposible en estas condiciones. El efecto podría incluso jugar un papel crucial en la formación del campo magnético del Sol, dicen investigadores deHelmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf HZDR, la Universidad de Leeds y el Instituto Leibniz de Astrofísica Potsdam AIP en la revista Fluidos de revisión física .
Al igual que una enorme dinamo, el campo magnético del sol es generado por las corrientes eléctricas. Para comprender mejor este mecanismo autorreforzante, los investigadores deben dilucidar los procesos y flujos en el plasma solar. Diferentes velocidades de rotación en diferentes regiones y flujos complejosen el interior del sol se combinan para generar el campo magnético. En el proceso, pueden ocurrir efectos magnéticos inusuales, como esta inestabilidad magnética recientemente descubierta.
Los investigadores han acuñado el término "Super HMRI" para este caso especial de inestabilidad magnetorrotativa MRI recientemente observado. Es un mecanismo magnético que hace que los fluidos y gases electroconductores rotativos en un campo magnético se vuelvan inestables.este caso es que el Super HMRI requiere exactamente las mismas condiciones que prevalecen en el plasma cerca del ecuador solar, el lugar donde los astrofísicos observan la mayoría de las manchas solares y, por lo tanto, la mayor actividad magnética del Sol. Hasta ahora, sin embargo, esta inestabilidad enel Sol había pasado completamente desapercibido y aún no está integrado en los modelos de la dinamo solar.
Sin embargo, se sabe que las inestabilidades magnéticas están involucradas de manera crucial en muchos procesos en el universo. Las estrellas y los planetas, por ejemplo, son generados por grandes discos rotativos de polvo y gas. En ausencia de un campo magnético, este proceso podríaser inexplicable. Las inestabilidades magnéticas causan turbulencias en los flujos dentro de los discos y, por lo tanto, permiten que la masa se aglomere en un objeto central. Al igual que una banda elástica, el campo magnético conecta capas vecinas que giran a diferentes velocidades. Acelera las partículas lentas de materia alos bordes y ralentiza los rápidos en el interior. Allí la fuerza centrífuga no es lo suficientemente fuerte y la materia se colapsa en el centro. Cerca del ecuador solar se comporta precisamente al revés. Las capas internas se mueven más lentamente que las externasHasta ahora, los expertos habían considerado que este tipo de perfil de flujo era físicamente extremadamente estable.
Los investigadores del HZDR, la Universidad de Leeds y la AIP todavía decidieron investigarlo más a fondo. En el caso de un campo magnético circular, ya habían calculado que incluso cuando los fluidos y gases giraban más rápido en el exterior, la inestabilidad magnética podríaSin embargo, solo en condiciones poco realistas: la velocidad de rotación tendría que aumentar demasiado hacia el borde exterior.
Intentando con otro enfoque, ahora basaron sus investigaciones en un campo magnético helicoidal. "No teníamos grandes expectativas, pero nos sorprendió de verdad", recuerda el Dr. Frank Stefani del HZDR, porque la inestabilidad magnéticaya puede ocurrir cuando la velocidad entre las capas giratorias de plasma solo aumenta ligeramente, lo que ocurre en la región del Sol más cercana al ecuador.
"Esta nueva inestabilidad podría desempeñar un papel importante en la generación del campo magnético del sol", estima Stefani. "Pero para confirmarlo primero tenemos que hacer más cálculos numéricamente complicados". El profesor Günther Rüdiger de AIP agrega, "Astrofísicosy los investigadores del clima todavía esperan comprender mejor el ciclo de las manchas solares. Quizás el 'Super HMRI' que hemos encontrado ahora nos llevará a un paso decisivo hacia adelante. Lo revisaremos ".
Con sus diversas especialidades en magnetohidrodinámica y astrofísica, el equipo de investigación interdisciplinario ha estado investigando inestabilidades magnéticas, en el laboratorio, en papel y con la ayuda de simulaciones sofisticadas, durante más de 15 años. Los científicos quieren mejorar los modelos físicos, entienden los campos magnéticos cósmicos y desarrollan innovadoras baterías de metal líquido. Gracias a la estrecha cooperación, en 2006, lograron probar experimentalmente la teoría de la inestabilidad magnetorrotativa por primera vez. Ahora están planeando la prueba para la forma especial que han predicho en teoría: En un experimento a gran escala que se está preparando actualmente en el proyecto DRESDYN en el HZDR, quieren estudiar esta inestabilidad magnética en el laboratorio.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :