Natuurkundige Fatima Ebrahimi van het Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL) van het Amerikaanse Department of Energy (DOE) heeft een paper gepubliceerd waaruit blijkt dat magnetische herverbinding - het proces waarbij magnetische veldlijnen in elkaar klikken en energie vrijgeven - kan worden veroorzaakt door beweging in nabijgelegen magnetische velden . Door computersimulaties uit te voeren, Ebrahimi verzamelde bewijs dat aangeeft dat het wiebelen van atomaire deeltjes en magnetische velden in elektrisch geladen gas, bekend als plasma, het begin van herverbinding kan veroorzaken. een proces dat wanneer het op de zon voorkomt, plasma de ruimte in kan spuwen.

Dat plasma kan uiteindelijk interageren met magnetische velden rondom de aarde, communicatienetwerken en energiesystemen in gevaar brengen. In fusiefaciliteiten, herverbinding kan helpen om het plasma te starten en te beperken dat fusiereacties voedt. Dit onderzoek werd gefinancierd door het DOE's Office of Science (Fusion Energy Sciences) en werd gepubliceerd in het decembernummer van Fysica van plasma's .

Met behulp van een computercode die is ontwikkeld door onderzoekers van universiteiten en fusielaboratoria, Ebrahimi simuleerde plasma dat circuleert in een vat in de vorm van een donut. Het vat bootst de donutvorm na van fusiefaciliteiten die tokamaks worden genoemd. De gesimuleerde faciliteit had een opening in de vloer voor natuurkundigen om magnetische veldlijnen te injecteren die in het interieur van de tokamak zouden opzwellen en het fusieproces zouden initiëren.

Het opnieuw verbinden gebeurde op de volgende manier. De veldlijnen die de ballon vormden, creëerden een elektrische stroom die driedimensionale wiebels en wiebels produceerde die het open uiteinde van de ballon duwden totdat deze zich sloot. Op dat punt, magnetische herverbinding vond plaats en veranderde de magnetische ballon in een magnetische bel, een plasmoïde genaamd, die elektrische stroom draagt.

Ebrahimi breidt dat onderzoek nu uit. Ze onderzoekt momenteel hoe ze de stroom kan benutten om een ​​fusieplasma te creëren en op te sluiten zonder een grote centrale magneet, een solenoïde genaamd, te gebruiken.

Verschillende omstandigheden kunnen het herverbindingsproces in gang zetten. "Als de sterkte van de veldlijnen die verband houden met de originele magnetische ballon op zichzelf niet voldoende is om opnieuw verbinding te maken, "Ebrahimi zei, "de secundaire magnetische bewegingen kunnen de magnetische velden op de herverbindingsplaats versterken, triggering the event." Ze onderzoekt ook de versterking van magnetische velden door middel van deze secundaire driedimensionale magnetische en vloeiende bewegingen die bekend staan ​​als het dynamo-effect.

Deze bevindingen over het effect van magnetische velden kunnen een brede impact hebben. "De analyse en de modellering kunnen ons helpen beter te begrijpen hoe het herverbindingsproces dat wordt veroorzaakt door magnetische verstoringen in plasma's kan leiden tot het losraken van magnetische lussen op het oppervlak van de zon, of efficiënt opstarten voor fusieplasma's, ' zei Ebrahim.