La fisica Fatima Ebrahimi presso il Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) ha pubblicato un documento che mostra che la riconnessione magnetica, il processo in cui le linee del campo magnetico si incastrano e rilasciano energia, può essere innescato dal movimento nei campi magnetici vicini . Eseguendo simulazioni al computer, Ebrahimi ha raccolto prove che indicano che il movimento delle particelle atomiche e dei campi magnetici all'interno di un gas caricato elettricamente noto come plasma può innescare l'inizio della riconnessione, un processo che, quando accade al sole, può vomitare plasma nello spazio.

Quel plasma può eventualmente interagire con i campi magnetici che circondano la Terra, mettendo in pericolo le reti di comunicazione e i sistemi di alimentazione. Negli impianti di fusione, la riconnessione può aiutare ad avviare e confinare il plasma che alimenta le reazioni di fusione. Questa ricerca è stata finanziata dall'Office of Science (Fusion Energy Sciences) del DOE ed è stata pubblicata nel numero di dicembre di Fisica dei Plasmi .

Utilizzando un codice informatico sviluppato da ricercatori di università e laboratori di fusione, Ebrahimi ha simulato la circolazione del plasma all'interno di un recipiente a forma di ciambella. La nave imitava la forma a ciambella degli impianti di fusione chiamati tokamak. La struttura simulata aveva un'apertura nel pavimento per consentire ai fisici di iniettare linee di campo magnetico che si sarebbero gonfiate all'interno del tokamak e avrebbero avviato il processo di fusione.

La riconnessione è avvenuta nel modo seguente. Le linee di campo che formano il pallone hanno creato una corrente elettrica che ha prodotto oscillazioni e oscillazioni tridimensionali che hanno spinto l'estremità aperta del pallone fino alla chiusura. A quel punto, si è verificata la riconnessione magnetica e ha trasformato il palloncino magnetico in una bolla magnetica chiamata plasmoide che trasporta corrente elettrica.

Ebrahimi sta ora espandendo quella ricerca. Attualmente sta studiando come sfruttare la corrente per creare e confinare un plasma di fusione senza utilizzare un grande magnete centrale chiamato solenoide.

Condizioni diverse possono innescare il processo di riconnessione. "Se l'intensità delle linee di campo associate al pallone magnetico originale non è sufficiente da sola per avviare la riconnessione, "Ebrahimi disse, "le oscillazioni magnetiche secondarie possono amplificare i campi magnetici nel sito di riconnessione, innescando l'evento." Sta anche studiando l'amplificazione dei campi magnetici attraverso queste oscillazioni magnetiche e fluide tridimensionali secondarie note come effetto dinamo.

Questi risultati sull'effetto dei campi magnetici possono avere un ampio impatto. "L'analisi e la modellazione possono aiutarci a capire meglio come il processo di riconnessione innescato dalle perturbazioni magnetiche nei plasmi può portare al distacco di anelli magnetici sulla superficie del sole, o avvio efficiente per plasmi da fusione, " disse Ebrahimi.