A causa dos eventos mais violentos do Universo!

Um novo estudo da Universidade de Princeton, nos EUA, propôs uma solução para um mistério que tem intrigado o mundo da física há décadas: como as explosões solares, as rajadas de raios gama e as auroras boreais disparam tão rapidamente? Essa é uma questão importante, já que as explosões solares podem interromper os meios de comunicação na Terra, e rajadas de raios gama podem extinguir a vida no planeta sem qualquer aviso.

Agora, os cientistas pensam que podem finalmente ter uma resposta. Todos esses fenômenos de alta energia ocorrem graças a algo chamado de “reconexão magnética”, que ocorre quando as linhas do campo magnético se juntam, se separam e se reconectam explosivamente. Até hoje, porém, os físicos não foram capazes de descobrir como isso pode acontecer tão rápido.  Logo abaixo, você vê uma demonstração da reconexão magnética: As linhas do campo magnético que você pode ver em vermelho e azul são incorporadas no plasma – o gás quente e carregado que compõe 99% do universo visível. De acordo com a nossa compreensão atual, o processo de reconexão magnética ocorre em finas folhas de plasma, onde a corrente elétrica é altamente concentrada.

O problema é que a reconexão magnética acontece muito mais rápido do que podemos explicar. Nossa compreensão atual sugere que estas folhas de plasma podem ser muito alongadas, o que significa que devem enfraquecer a reconexão magnética. Agora, a equipe da Universidade de Princeton chegou a uma hipótese detalhada sobre como essa rápida reconexão pode funcionar, sem quebrar as leis da física.

Se estiver correta, a teoria pode nos ajudar a prever melhor as tempestades espaciais, explicar alguns dos estranhos comportamentos magnéticos que vemos no universo e até nos ajudar a conter reatores de fusão nuclear de forma mais eficiente. A nova hipótese é baseada em algo conhecido como instabilidade plasmóide. De acordo com a instabilidade plasmóide, essas folhas finas e alongadas de plasma são divididas em pequenas ilhas magnéticas chamadas plasmóides – o que significa que as linhas de campo magnético podem se mover tão rápido quanto precisam.

A instabilidade plasmóide já foi sugerida como uma explicação para o rápido funcionamento da reconexão magnética, mas até agora ninguém tinha sido capaz de descobrir exatamente o que é essa instabilidade e como ela ocorre. Pela primeira vez, os pesquisadores de Princeton escreveram uma “teoria geral da instabilidade plasmóide”.

Sua pesquisa sugere que as folhas do plasma começam em uma fase linear – que mantém a reconexão magnética lenta -, mas mudam para uma fase explosiva, que aumenta dramaticamente a velocidade da reconexão magnética.

A equipe foi capaz de calcular em detalhes quanto tempo cada um desses períodos dura e a física complexa por trás deles. Surpreendentemente, a instabilidade plasmóide não obedece às leis tradicionais de potência.

Em outras palavras, a mudança da instabilidade plasmóide não altera a reconexão magnética de uma forma previsível, algo que a equipe ainda não compreende completamente.

A nova hipótese ainda precisa ser testada por equipes independentes antes de podermos dizer com certeza que é assim que a instabilidade plasmóide funciona, ou mesmo o que está por trás da reconexão magnética rápida. Entretanto, estamos um passo mais perto de entender o gatilho de alguns dos eventos mais violentos do universo, o que é muito interessante.

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