Colocar um ímã em sua geladeira pode atrasar seu calendário, mas pesquisadores do Instituto Saha de Física Nuclear da Índia descobriram que colocar um fora de uma câmara de plasma causa uma estrutura semelhante a uma bola de fogo. Este trabalho pode ajudar a entender a dinâmica do plasma sob esses padrões norte-sul, ou dipolar, Campos magnéticos. Eles apresentam seus resultados esta semana no jornal Física dos Plasmas .

Quando sujeito ao campo dipolo magnético produzido por uma barra magnética, os pesquisadores descobriram que um brilho localizado apareceu perto da superfície do cátodo. De acordo com seu artigo, esta localização é devido ao aumento do grau de ionização devido ao confinamento de elétrons no campo magnético próximo à superfície do cátodo com carga negativa. Eles descobriram que a intensidade da região de brilho aumentava à medida que aumentavam a força do campo magnético.

Tradicionalmente, o trabalho nesse campo é realizado mantendo um ímã permanente dentro de uma câmara de plasma - isso significa que não há como variar a intensidade do campo ou a estrutura da linha do campo. Ao colocar o ímã em barra do lado de fora da câmara de plasma, os autores deste artigo podem mudar a posição do ímã e variar a força do campo magnético.

"Embora os ímãs em barra tenham sido usados ​​em experimentos de plasma, o foco estava principalmente na medição dos parâmetros de equilíbrio do plasma, como densidade, potencial e outras medidas de flutuação, "disse o autor principal Pankaj Kumar Shaw." Em nossa opinião, este é o primeiro esforço para investigar fenômenos dinâmicos não lineares das flutuações sob o campo magnético dipolar. "

Nestes estudos anteriores, a introdução de um campo magnético no plasma faria com que a flutuação do plasma passasse da ordem ao caos. Colocando o ímã em barra fora da câmara de plasma, Shaw e seus colegas descobriram que o aumento da força do campo magnético revelou uma transição da ordem para o caos por meio de um processo de bifurcação de duplicação do período.

"Seguir uma sequência particular do pedido ao caos por meio de uma rota de duplicação do período foi inesperado, "disse Shaw, que acrescentou que, embora os experimentos anteriores tenham relatado o surgimento de turbulência e caos com a introdução de um campo magnético, que este foi o primeiro experimento a relatar uma rota dupla para o caos com a força do campo magnético.

"A mudança de posição da barra magnética variou a força do campo magnético entre 1-10G, "Shaw disse." Essa observação em uma faixa tão baixa de campo magnético foi surpreendente. "

No futuro, Shaw disse que sua equipe espera projetar um novo experimento de plasma que incorpore mais barras magnéticas e investigue seus efeitos na dinâmica do plasma.

Os resultados deste artigo podem ser importantes na pesquisa de plasma espacial, disse Shaw. Especificamente, poderia ajudar os cientistas a compreender os efeitos, como anomalias magnéticas nas interações vento solar-superfície lunar. Também pode ser vital em outras áreas de aplicações de plasma, como processamento de plasma de materiais onde os campos magnéticos são amplamente utilizados.

Saber a "causa raiz das instabilidades do plasma é importante para aplicações de interações de superfície do plasma, "Shaw disse. Além disso, ele acha que isso poderia ajudar a educar uma futura geração de físicos. "Este experimento simples pode ser usado para ensinar vários aspectos da física do plasma, dinâmica não linear, e análise de séries temporais para alunos do ensino médio. "