Un mecanismo previamente no observado está funcionando en el plasma giratorio del Sol:una inestabilidad magnética, lo que los científicos habían pensado que era físicamente imposible en estas condiciones. El efecto podría incluso jugar un papel crucial en la formación del campo magnético del Sol, dicen los investigadores de Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), la Universidad de Leeds y el Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam (AIP) en la revista Fluidos de revisión física .

Como una enorme dinamo, El campo magnético del sol es generado por corrientes eléctricas. Para comprender mejor este mecanismo de autorrefuerzo, los investigadores deben dilucidar los procesos y flujos del plasma solar. Las diferentes velocidades de rotación en diferentes regiones y los flujos complejos en el interior del sol se combinan para generar el campo magnético. En el proceso, Pueden ocurrir efectos magnéticos inusuales, como esta inestabilidad magnética recién descubierta.

Los investigadores han acuñado el término "Super HMRI" para este caso especial observado recientemente de inestabilidad magnetorrotacional (MRI). Es un mecanismo magnético que provoca la rotación, fluidos y gases electroconductores en un campo magnético para volverse inestables. Lo especial de este caso es que el Super HMRI requiere exactamente las mismas condiciones que prevalecen en el plasma cerca del ecuador solar, el lugar donde los astrofísicos observan la mayoría de las manchas solares y, por lo tanto, la mayor actividad magnética del Sol. Hasta aquí, sin embargo, esta inestabilidad en el Sol había pasado completamente desapercibida y aún no está integrada en los modelos de la dinamo solar.

Está, sin embargo, Sabemos que las inestabilidades magnéticas están involucradas de manera crucial en muchos procesos en el universo. Estrellas y planetas por ejemplo, son generados por grandes discos giratorios de polvo y gas. En ausencia de un campo magnético, este proceso sería inexplicable. Las inestabilidades magnéticas provocan turbulencias en los flujos dentro de los discos y, por tanto, permiten que la masa se aglomere en un objeto central. Como una goma elástica el campo magnético conecta capas vecinas que giran a diferentes velocidades. Acelera las partículas lentas de materia en los bordes y ralentiza las rápidas en el interior. Allí, la fuerza centrífuga no es lo suficientemente fuerte y la materia colapsa en el centro. Cerca del ecuador solar se comporta precisamente al revés. Las capas internas se mueven más lentamente que las externas. Hasta ahora, los expertos habían considerado que este tipo de perfil de flujo era físicamente extremadamente estable.

Los investigadores de HZDR, la Universidad de Leeds y AIP aún decidieron investigarlo más a fondo. En el caso de un campo magnético circular, ya habían calculado que incluso cuando los fluidos y gases giraban más rápido en el exterior, Podría producirse inestabilidad magnética. Sin embargo, sólo en condiciones poco realistas:la velocidad de rotación debería aumentar demasiado hacia el borde exterior.

Intentando otro enfoque ahora basan sus investigaciones en un campo magnético helicoidal. "No teníamos grandes expectativas, pero luego nos esperaba una sorpresa genuina, "El Dr. Frank Stefani de HZDR recuerda, porque la inestabilidad magnética ya puede ocurrir cuando la velocidad entre las capas giratorias de plasma solo aumenta ligeramente, lo que ocurre en la región del Sol más cercana al ecuador.

"Esta nueva inestabilidad podría desempeñar un papel importante en la generación del campo magnético del sol, "Estimaciones de Stefani." Pero para confirmarlo primero tenemos que hacer más cálculos numéricamente complicados ", añade el profesor Günther Rüdiger de AIP:"Los astrofísicos y los investigadores del clima todavía esperan comprender mejor el ciclo de las manchas solares. Quizás el 'Super HMRI' que hemos encontrado ahora nos dará un paso decisivo hacia adelante. Lo comprobaremos".

Con sus diversas especialidades en magnetohidrodinámica y astrofísica, el equipo de investigación interdisciplinario ha estado investigando las inestabilidades magnéticas, en el laboratorio, en papel y con la ayuda de sofisticadas simulaciones, durante más de 15 años. Los científicos quieren mejorar los modelos físicos, comprender los campos magnéticos cósmicos y desarrollar innovadoras baterías de metal líquido. Gracias a una estrecha cooperación, en 2006, lograron probar experimentalmente la teoría de la inestabilidad magnetorrotacional por primera vez. Ahora están planificando la prueba para la forma especial que han predicho en teoría:en un experimento a gran escala que se está configurando actualmente en el proyecto DRESDYN en HZDR, quieren estudiar esta inestabilidad magnética en el laboratorio.