Medindo elétrons de reconexão acionada magneticamente usando lasers e folha de alumínio

Relatório de 17 de janeiro de 2023

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por Bob Yirka, Phys.org

Uma equipe de pesquisadores afiliados a várias instituições na China, trabalhando no Laboratório Nacional de Física de Lasers de Alta Potência de Xangai, conduziu medições de elétrons acelerados a partir de uma reconexão acionada magneticamente usando lasers e folha de alumínio. No seu artigo publicado na revista Nature Physics, o grupo descreve como o seu trabalho pode ajudar a compreender melhor as explosões solares.

Giovanni Lapenta, da Universidade de Leuven, publicou um artigo New & Views na mesma edição da revista, descrevendo o trabalho realizado pela equipe na China e o trabalho realizado por outra equipe internacional que trabalha nas instalações OMEGA Extended Performance no Laboratório de Laser Energética na Universidade de Rochester, que também publicou seu trabalho na Nature Physics.

Pesquisas anteriores mostraram que as explosões solares podem perturbar os sistemas eletrônicos da Terra. Isso levou os cientistas a empenharem-se em esforços para compreender melhor a sua origem e possivelmente prevê-los, para que aqueles que gerem os sistemas eléctricos possam preparar-se para eles. Neste novo esforço, os investigadores concentraram os seus esforços na reconexão magnética, na qual dois campos magnéticos colidem e, no caso do Sol, libertam para o espaço grandes quantidades de radiação que são vistas da Terra como erupções solares.

Em vez de tentar estudar tais eventos diretamente, como tem sido feito por outros investigadores, esta equipa procurou recriar o processo numa escala menor num ambiente de laboratório. Eles sugerem que a recriação de eventos em seu laboratório por meio de simulações permite a construção de modelos mais confiáveis ​​que podem ser usados ​​para prever eventos melhor do que modelos baseados puramente em observação.

Seu trabalho baseou-se em experimentos realizados há 10 anos para simular explosões magnéticas na superfície do Sol. Desta vez, os pesquisadores usaram quatro lasers de alta potência para excitar um pedaço de papel alumínio, o que resultou na geração de bolhas de plasma. À medida que as bolhas de plasma aumentavam de tamanho, elas colidiam umas com as outras, produzindo uma reconexão magnética que os pesquisadores conseguiram medir. Os experimentos permitiram aos pesquisadores rastrear os níveis de energia no plasma e o ritmo em que eles aceleraram. Eles esperam que tais dados possam ser úteis na determinação de ambos os componentes na superfície do Sol à medida que surgem as explosões.

Mais Informações: Yongli Ping et al, Reconexão magnética turbulenta gerada por lasers intensos, Nature Physics (2023). DOI: 10.1038/s41567-022-01855-x

Giovanni Lapenta, Poder para as partículas, Física da Natureza (2023). DOI: 10.1038/s41567-022-01864-w

Informações do diário:Física da Natureza

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