Uma equipe de pesquisa coreana identificou a origem das folhas atuais bifurcadas, considerado um dos mistérios mais não resolvidos da magnetosfera terrestre e da física do plasma magnetizado.

Uma equipe de pesquisa conjunta da POSTECH liderada pelo professor Gunsu S. Yun do Departamento de Física e Divisão de Engenharia Nuclear Avançada e pelo Dr. Young Dae Yoon do Pohang Accelerator Laboratory teoricamente estabeleceu o processo de equilíbrio sem colisão de folhas de corrente de plasma desequilibradas. Além disso, comparando isso com simulações de partículas e dados de satélite da NASA, a origem das folhas atuais bifurcadas - que permaneceram amplamente desconhecidas - foi revelada.

Na magnetosfera da Terra, um plasma em forma de folha é observado que está preso entre duas regiões de campos magnéticos opostos. Porque a corrente flui dentro dele, também é chamada de planilha atual. De acordo com a teoria convencional, a folha atual existe como um único volume no qual a pressão magnética devido ao campo magnético gerado pela corrente e a pressão térmica do plasma se equilibram, formando assim um equilíbrio. Contudo, em 2003, a missão Cluster da Agência Espacial Européia observou uma lâmina atual bifurcada na magnetosfera da Terra. Desde então, fenômenos semelhantes foram observados.

Por outro lado, extensas pesquisas foram acumuladas sobre a condição em que a força magnética e a pressão térmica estão perfeitamente equilibradas uma com a outra na folha atual. Mas o processo pelo qual uma folha atual desequilibrada se equilibra permanece amplamente desconhecido. Uma vez que os sistemas de plasma geralmente não partem de um estado de equilíbrio, a compreensão do processo de equilíbrio é desejada para entender melhor a dinâmica atual da folha de plasma.

A equipe de pesquisa conjunta analisou exaustivamente o processo no qual a folha desequilibrada atinge o equilíbrio, considerando as classes de órbita e as distribuições de espaço de fase das partículas que constituem a folha atual e descobriu que as folhas atuais podem bifurcar naturalmente durante o processo de equilíbrio. Foi então confirmado que essas previsões teóricas eram consistentes com os resultados da simulação de partículas na célula realizados pelo supercomputador KAIROS no Instituto Coreano de Energia de Fusão. Além disso, os dados de simulação foram comparados e verificados com medições Magnetospheric Multiscale (MMS) da NASA.

Essa conquista aprimorou a compreensão da dinâmica do plasma magnetizado, incorporando análises teóricas, simulações de supercomputador, e observações de satélite. Uma vez que o plasma magnetosférico da Terra tem características semelhantes a outros plasmas magnetizados, como plasmas de fusão nuclear de várias maneiras, prevê-se que contribua para uma ampla gama de campos.

“Este estudo tem um valor acadêmico significativo na medida em que resolveu simultaneamente dois mistérios:o processo pelo qual a folha atual desequilibrada se equilibra e a origem das folhas atuais bifurcadas, "explicou o professor Gunsu S. Yun da POSTECH, que participou como co-autor correspondente no estudo." Estamos tentando estender a estrutura de análise para plasmas com campos de guia fortes e esperamos entender fenômenos semelhantes que ocorrem em plasmas de fusão. "