La imagen de la cámara rápida muestra plasma durante la reconexión magnética con líneas de campo representadas en blanco. Las líneas blancas horizontales representan las líneas convergentes del campo magnético antes de la reconexión; Las líneas blancas verticales salientes representan las líneas del campo magnético después de la reconexión. Crédito:Jongsoo Yoo
Muchos de los eventos más dramáticos del sistema solar:el espectáculo de la aurora boreal, la explosividad de las erupciones solares, y el impacto destructivo de las tormentas geomagnéticas que pueden interrumpir la comunicación y las redes eléctricas en la Tierra, son impulsadas en parte por un fenómeno común:la reconexión magnética rápida. En este proceso, las líneas del campo magnético en el plasma, el estado gaseoso de la materia que consta de electrones libres y núcleos atómicos, o iones:lágrima, volver a unirse y liberar grandes cantidades de energía (Figura 1).
Los astrofísicos han estado desconcertados durante mucho tiempo sobre si este mecanismo puede ocurrir en el frío, regiones relativamente densas del espacio interestelar fuera del sistema solar donde nacen las estrellas. Tales regiones están llenas de plasma parcialmente ionizado, una mezcla de electrones e iones cargados libres y el neutro más familiar, o entero, átomos de gas. Si la reconexión magnética ocurre en estas regiones, podría disipar los campos magnéticos y estimular la formación de estrellas.
Investigadores del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL) del Departamento de Energía de EE. UU. Han desarrollado un modelo y una simulación que muestran la posibilidad de que se produzca una reconexión en el espacio interestelar.
"Nuestros modelos muestran que de hecho puede ocurrir una reconexión rápida en sistemas parcialmente ionizados, "dice el Dr. Jonathan Jara-Almonte, físico en PPPL.
El Dr. Jara-Almonte desarrolló un modelo matemático que suma el comportamiento de partículas neutras a simulaciones previas de plasma totalmente ionizado. Las potentes computadoras de la Universidad de Princeton resolvieron las ecuaciones, que determinan el movimiento de miles de millones de partículas de plasma
Estos hallazgos pueden ayudar a guiar la comprensión de cómo la reconexión puede diferir entre plasma totalmente ionizado y parcialmente ionizado. y cómo podría afectar la formación de estrellas. A continuación, los investigadores compararán estas simulaciones con la reconexión magnética en experimentos de laboratorio a pequeña escala en PPPL para validar las aproximaciones utilizadas en el modelo.
