Mettere una calamita sul frigorifero potrebbe ostacolare il tuo calendario, ma i ricercatori dell'India's Saha Institute of Nuclear Physics hanno scoperto che posizionarne uno all'esterno di una camera del plasma provoca un localizzato, struttura simile a una palla di fuoco. Questo lavoro può aiutare a comprendere le dinamiche del plasma in queste aree nord-sud, o dipolare, campi magnetici. Presentano i loro risultati questa settimana sulla rivista Fisica dei Plasmi .

Quando sottoposto al campo di dipolo magnetico prodotto da un magnete a barra, i ricercatori hanno scoperto che un bagliore localizzato è apparso vicino alla superficie del catodo. Secondo il loro documento, questa localizzazione è dovuta all'aumento del grado di ionizzazione a causa del confinamento degli elettroni nel campo magnetico vicino alla superficie del catodo caricato negativamente. Hanno scoperto che l'intensità della regione del bagliore aumentava all'aumentare della forza del campo magnetico.

Tradizionalmente, il lavoro in questo campo viene condotto mantenendo un magnete permanente all'interno di una camera del plasma, questo significa che non c'è modo di variare l'intensità del campo o la struttura della linea di campo. Posizionando il magnete a barra all'esterno della camera del plasma, gli autori di questo articolo potrebbero cambiare la posizione del magnete e variare l'intensità del campo magnetico.

"Sebbene i magneti a barra siano stati utilizzati negli esperimenti al plasma, l'attenzione si è concentrata principalmente sulla misurazione dei parametri di equilibrio del plasma come densità, potenziali e altre misure di fluttuazione, " ha detto l'autore principale Pankaj Kumar Shaw. "Secondo noi, questo è il primo tentativo di investigare i fenomeni dinamici non lineari delle fluttuazioni sotto il campo magnetico dipolare."

In questi studi precedenti, l'introduzione di un campo magnetico nel plasma farebbe passare la fluttuazione del plasma dall'ordine al caos. Posizionando il magnete a barra fuori dalla camera del plasma, Shaw e i suoi colleghi hanno scoperto che l'aumento dell'intensità del campo magnetico ha rivelato una transizione dall'ordine al caos attraverso un processo di biforcazione del raddoppio del periodo.

"Seguire una particolare sequenza dall'ordine al caos attraverso [un] percorso di raddoppio del periodo era inaspettato, " ha detto Shaw, che ha aggiunto che mentre precedenti esperimenti avevano riportato l'emergere di turbolenza e caos dall'introduzione di un campo magnetico, che questo è stato il primo esperimento a segnalare un raddoppio del percorso verso il caos con l'intensità del campo magnetico.

"La modifica della posizione del magnete a barra ha variato la forza del campo magnetico su 1-10G, "Ha detto Shaw. "Questa osservazione in una gamma così bassa di campo magnetico è stata sorprendente".

Nel futuro, Shaw ha detto che il suo team spera di progettare un nuovo esperimento al plasma che incorpori più magneti a barra e che indaghi sui loro effetti sulla dinamica del plasma.

I risultati di questo documento potrebbero essere importanti nella ricerca sul plasma spaziale, disse Shaw. Nello specifico, potrebbe aiutare gli scienziati a comprendere effetti come le anomalie magnetiche sulle interazioni tra vento solare e superficie lunare. Potrebbe anche rivelarsi vitale in altre aree delle applicazioni al plasma, come la lavorazione al plasma di materiali in cui i campi magnetici sono ampiamente utilizzati.

Conoscere la "causa principale delle instabilità del plasma è importante per le applicazioni delle interazioni plasma-superficie, " disse Shaw. Inoltre, pensa che questo potrebbe aiutare a educare una futura generazione di fisici. "Questo semplice esperimento può essere usato per insegnare vari aspetti della fisica del plasma, dinamica non lineare, e analisi delle serie temporali agli studenti delle scuole superiori."