Cientistas reproduzem erupções solares em laboratório, corrigindo uma suposição de longa data

Uma dupla de cientistas do Caltech que investiga as estruturas da coroa solar descobriu e reproduziu um estado de equilíbrio estável para os tubos retorcidos de plasma que formam as erupções solares. Eles publicaram suas descobertas na Physical Review Letters, revelando como essas estruturas magnéticas trançadas mantêm sua forma. As descobertas também mostram que seu comportamento é consistente em escalas variadas.

A equipe criou réplicas de explosões solares de até 50 centímetros de comprimento usando uma câmara de vácuo em um laboratório. O plasma magnetizado que eles criaram em seu experimento formou automaticamente uma estrutura trançada de duas "cordas de fluxo" que se enrolam uma na outra, formando uma estrutura estável de dupla hélice.

O estudo forneceu respostas para um enigma de longa data. Até agora, os cientistas pensavam que as correntes elétricas paralelas encontradas nessas cordas trançadas deveriam puxá-las juntas até que se fundissem. Esses pesquisadores do Caltech demonstraram agora que, embora as correntes que fluem ao longo do comprimento das cordas façam com que elas se atraiam, os componentes das correntes que fluem na direção do enrolamento se repelem, pois são antiparalelos. Em um "ângulo helicoidal crítico" - o ponto em que as forças magnéticas opostas encontram o equilíbrio - é criado um equilíbrio estável e de baixa energia.

Para demonstrar a escalabilidade de seus resultados, os pesquisadores criaram um modelo matemático que não apenas previu o comportamento dessas estruturas em seu laboratório, mas também descreveu com precisão a estrutura da Nebulosa de Dupla Hélice. A Nebulosa de Dupla Hélice é uma formação de plasma com 70 anos-luz de largura, localizada a 25.000 anos-luz da Terra. Usando apenas o diâmetro observável e a torção da nebulosa, o modelo previu corretamente sua estrutura estável.