Um mecanismo não observado anteriormente está em ação no plasma rotativo do Sol:uma instabilidade magnética, que os cientistas pensaram ser fisicamente impossível sob essas condições. O efeito pode até desempenhar um papel crucial na formação do campo magnético do Sol, dizem os pesquisadores de Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), a University of Leeds e o Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP) no jornal Fluidos de revisão física .

Assim como um dínamo enorme, o campo magnético do sol é gerado por correntes elétricas. A fim de compreender melhor este mecanismo de auto-reforço, os pesquisadores devem elucidar os processos e fluxos no plasma solar. Diferentes velocidades de rotação em diferentes regiões e fluxos complexos no interior do Sol se combinam para gerar o campo magnético. No processo, efeitos magnéticos incomuns podem ocorrer - como essa instabilidade magnética recém-descoberta.

Os pesquisadores cunharam o termo "Super HMRI" para este caso especial recentemente observado de instabilidade magnetorotacional (MRI). É um mecanismo magnético que faz com que a rotação, fluidos e gases eletrocondutores em um campo magnético se tornam instáveis. O que é especial neste caso é que o Super HMRI requer exatamente as mesmas condições que prevalecem no plasma perto do equador solar - o lugar onde os astrofísicos observam a maioria das manchas solares e, portanto, a maior atividade magnética do Sol. Até aqui, Contudo, esta instabilidade do Sol passou completamente despercebida e ainda não está integrada nos modelos do dínamo solar.

Isto é, Apesar disso, sabe-se que as instabilidades magnéticas estão crucialmente envolvidas em muitos processos no universo. Estrelas e planetas, por exemplo, são gerados por grandes discos giratórios de poeira e gás. Na ausência de um campo magnético, este processo seria inexplicável. As instabilidades magnéticas causam turbulência nos fluxos dentro dos discos e, assim, permitem que a massa se aglomere em um objeto central. Como um elástico, o campo magnético conecta camadas vizinhas que giram em velocidades diferentes. Ele acelera as partículas lentas de matéria nas bordas e desacelera as rápidas no interior. Lá, a força centrífuga não é forte o suficiente e a matéria colapsa no centro. Perto do equador solar, ele se comporta exatamente ao contrário. As camadas internas se movem mais lentamente do que as externas. Até agora, os especialistas consideraram esse tipo de perfil de fluxo fisicamente extremamente estável.

Os pesquisadores da HZDR, a Universidade de Leeds e a AIP ainda decidiram investigá-lo mais profundamente. No caso de um campo magnético circular, eles já haviam calculado que, mesmo quando os fluidos e gases giravam mais rápido do lado de fora, pode ocorrer instabilidade magnética. Contudo, apenas em condições irrealistas:a velocidade de rotação teria que aumentar muito fortemente em direção à borda externa.

Tentando outra abordagem, eles agora baseavam suas investigações em um campo magnético helicoidal. "Não tínhamos grandes expectativas, mas então tivemos uma surpresa genuína, "O Dr. Frank Stefani, do HZDR, lembra - porque a instabilidade magnética já pode ocorrer quando a velocidade entre as camadas giratórias de plasma aumenta apenas ligeiramente - o que acontece na região do Sol mais próxima do equador.

"Esta nova instabilidade pode desempenhar um papel importante na geração do campo magnético do Sol, "Estimativas de Stefani." Mas, para confirmá-la, primeiro precisamos fazer mais cálculos numericamente complicados. "O Prof. Günther Rüdiger, da AIP, acrescenta:"Astrofísicos e pesquisadores do clima ainda esperam entender melhor o ciclo das manchas solares. Talvez o 'Super HMRI' que encontramos agora nos dê um passo decisivo em frente. Vamos dar uma olhada."

Com suas várias especialidades em magnetohidrodinâmica e astrofísica, a equipe de pesquisa interdisciplinar tem investigado instabilidades magnéticas - no laboratório, no papel e com a ajuda de simulações sofisticadas - há mais de 15 anos. Os cientistas querem melhorar os modelos físicos, compreender os campos magnéticos cósmicos e desenvolver baterias inovadoras de metal líquido. Graças à estreita cooperação, em 2006, eles conseguiram provar experimentalmente a teoria da instabilidade magnetorotacional pela primeira vez. Eles agora estão planejando o teste para a forma especial que previram em teoria:em um experimento em grande escala que está sendo montado no projeto DRESDYN em HZDR, eles querem estudar esta instabilidade magnética no laboratório.