Plasmas astrofísicos e criados em laboratório sob a influência de campos magnéticos são fonte de intenso estudo. Uma nova pesquisa busca entender a dinâmica das ondas de posição viajando através dessas nuvens de gás altamente ionizado.

A investigação do plasma elétron-pósitron-íon (EPI) - um gás totalmente ionizado de elétrons e pósitrons que inclui plasmas astrofísicos como os ventos solares - atraiu muita atenção nos últimos vinte anos. Um novo estudo publicado em EPJ D por Garston Tiofack, Faculdade de Ciências, Universidade de Marousa, Camarões, e colegas, avalia a dinâmica das ondas acústicas de pósitrons (PAWS) em plasmas EPI enquanto sob a influência de campos magnéticos, ou magnetoplasmas.

Os autores estudaram as mudanças em PAWs usando uma estrutura de Korteweg-de Vries (KdV) e equações de Korteweg-de Vries (mKdV) modificadas, encontrando uma primeira que levou a ondas solitárias acústicas de pósitron compressivas (PASWs), enquanto o último resultou no mesmo e mais Rarefactive PASWs. Modelos matemáticos e simulações numéricas realizados pelos pesquisadores também permitiram que eles considerassem o efeito de vários outros fatores sobre o magnetoplasma, incluindo a concentração de elétrons quentes à de pósitrons e parâmetros não térmicos aplicados.

A equipe descobriu que a transição para o caos no magnetoplasma depende fortemente da frequência e força das perturbações periódicas externas.

O estudo, portanto, serve como um guia útil para a compreensão das mudanças que ocorrem no magnetoplasma nas regiões de aceleração auroral (AAR) e como elas se aplicam aos PAR. Os resultados da equipe também podem ajudar a desenvolver pesquisas em plasma astrofísico, que incluem erupções solares e plasmas interestelares, dando aos físicos uma janela para os processos que ocorrem em ambientes extremos, como núcleos galácticos ativos e explosões de supernovas.

Trazendo a pesquisa da equipe de forma realista, também pode ajudar as equipes que geram plasma em todo o mundo. Esses plasmas desempenham um papel importante em uma nova geração de reatores de fusão nuclear, que visam gerar energia limpa, replicando os processos que ocorrem nas estrelas.

Essas plantas usam plasmas que são controlados com o uso de poderosos campos magnéticos, assim, tornando a compreensão de tais influências de importância crítica para a produção futura de energia limpa.