Colocar un imán en su refrigerador podría retrasar su calendario, pero los investigadores del Instituto Saha de Física Nuclear de la India encontraron que colocar uno fuera de una cámara de plasma provoca un localizado, estructura similar a una bola de fuego. Este trabajo puede ayudar a comprender la dinámica del plasma en estas áreas de norte a sur, o dipolar, campos magnéticos. Presentan sus resultados esta semana en la revista Física de Plasmas .

Cuando se somete al campo dipolo magnético producido por un imán de barra, los investigadores encontraron que apareció un resplandor localizado cerca de la superficie del cátodo. Según su periódico, esta localización se debe al aumento del grado de ionización debido al confinamiento de electrones en el campo magnético cerca de la superficie del cátodo con carga negativa. Descubrieron que la intensidad de la región luminosa aumentaba a medida que aumentaban la fuerza del campo magnético.

Tradicionalmente, el trabajo en este campo se lleva a cabo manteniendo un imán permanente dentro de una cámara de plasma; esto significa que no hay forma de variar la intensidad del campo o la estructura de la línea de campo. Al colocar la barra magnética en el exterior de la cámara de plasma, los autores de este artículo podrían cambiar la posición del imán y variar la fuerza del campo magnético.

"Aunque se han utilizado barras magnéticas en experimentos con plasma, la atención se centró principalmente en la medición de parámetros de equilibrio plasmático como la densidad, potenciales y otras medidas de fluctuación, ", dijo el autor principal Pankaj Kumar Shaw." En nuestra opinión, este es el primer esfuerzo para investigar los fenómenos dinámicos no lineales de las fluctuaciones bajo el campo magnético dipolar ".

En estos estudios previos, la introducción de un campo magnético en el plasma haría que la fluctuación del plasma pasara del orden al caos. Colocando la barra magnética fuera de la cámara de plasma, Shaw y sus colegas descubrieron que el aumento de la fuerza del campo magnético reveló una transición del orden al caos a través de un proceso de bifurcación que duplicaba el período.

"Seguir una secuencia particular del orden al caos a través de [una] ruta de duplicación de períodos fue inesperado, "dijo Shaw, quien agregó que si bien los experimentos anteriores habían informado la aparición de turbulencias y caos por la introducción de un campo magnético, que este fue el primer experimento en informar de una ruta duplicada hacia el caos con la fuerza del campo magnético.

"El cambio de posición de la barra magnética varió la fuerza del campo magnético en 1-10G, "Dijo Shaw." Esta observación en un rango de campo magnético tan bajo fue sorprendente ".

En el futuro, Shaw dijo que su equipo espera diseñar un nuevo experimento de plasma que incorpore más barras magnéticas e investigar sus efectos sobre la dinámica del plasma.

Los resultados de este artículo podrían ser importantes en la investigación del plasma espacial, dijo Shaw. Específicamente, podría ayudar a los científicos a comprender efectos como las anomalías magnéticas en las interacciones entre el viento solar y la superficie lunar. También podría resultar vital en otras áreas de aplicaciones de plasma, como el procesamiento de materiales con plasma, donde los campos magnéticos se utilizan ampliamente.

Conocer la "causa raíz de las inestabilidades del plasma es importante para las aplicaciones de las interacciones plasma-superficie, "Dijo Shaw. Además, cree que esto podría ayudar a educar a una futura generación de físicos. "Este sencillo experimento se puede utilizar para enseñar varios aspectos de la física del plasma, dinámica no lineal, y análisis de series de tiempo para estudiantes de secundaria ".