Plazma se formira kada se gas zagreje na tako visoke temperature da se elektroni odvajaju od svojih atoma, stvarajući mešavinu slobodnih pozitivno i negativno naelektrisanih čestica. Ovo stanje materije je najzastupljenije u univerzumu, a fuzijske reakcije se odvijaju unutar njega.
Dokazivanje višeskalnog povezivanja je dugotrajni izazov u fizici plazme. Međutim, u studiji objavljenoj u časopisu Nature, istraživački tim predvođen dr. Jong Yoon Parkom sa Nacionalnog univerziteta u Seulu i dr. Young Dae Yoonom iz Azijsko-pacifičkog centra za teorijsku fiziku (APCTP) dokazao je kako mikroskopski fenomeni izazivaju makroskopske promene koje utiču na ceo plazma sistem.
Istraživači su koristili Svestrani eksperimentalni sferni torus (VEST) na Nacionalnom univerzitetu u Seulu za izvođenje svojih eksperimenata. Pokrenuli su dva odvojena elektronska snopa duž magnetskih linija u 3D helikalnoj konfiguraciji, formirajući dva fluksna užeta kako bi izazvali mikromagnetsku turbulenciju.
Rezultati su pokazali da je ova mikroturbulencija dovela do procesa nazvanog magnetska rekonekcija, gde su se magnetske linije prekonfigurisale, što je promenilo strukturu plazme.
„Naši rezultati direktno objašnjavaju kako ne-MHD [magnetohidrodinamika] kinetički procesi napreduju kroz više skala kako bi izazvali globalne MHD promene,“ napisali su istraživači u svom radu.
Tim je takođe proverio i potvrdio svoje nalaze pokretanjem simulacija čestica na superkompjuteru Korejskog instituta za fuzionu energiju. Ovo je značajan proboj jer je prvi put da su naučnici u laboratoriji demonstrirali da promene na nivou čestica mogu uticati na ukupnu strukturu plazme.
Nalazi istraživanja imaju široke posledice u nekoliko oblasti. Rezultati mogu pomoći u poboljšanju našeg razumevanja svemirskih vremenskih prilika, jer magnetska rekonekcija pokreće eksplozivne fenomene poput solarnih erupcija i geomagnetnih oluja. Ovi fenomeni mogu oštetiti satelite i elektroenergetske mreže na Zemlji, a bolje razumevanje ovih događaja može pomoći naučnicima da ih bolje modeliraju i predviđaju.
Pored toga, studija bi mogla pomoći u razvoju stabilnih tehnologija nuklearne fuzije kako bismo se približili tome da postane održiv izvor čiste energije.
