Quarto estado da matéria deixa físicos em êxtase

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/12/2010

Além da beleza, as ondas de cisalhamento de Alfvén desempenham um papel importante nos dispositivos de fusão nuclear.
[Imagem: Gekelman et al./BaPSF]

Plasma

Ao estudar os mistérios do plasma, o quarto estado da matéria, os físicos podem passar horas apenas admirando os fenômenos de extraordinária beleza com que se deparam.

Quando o Telescópio Espacial Hubble capta aquelas imagens vívidas de nuvens interestelares de gás ionizado, o que estamos vendo nada mais é do que um plasma interestelar.

E os cientistas do Large Plasma Device, um enorme laboratório de estudos do plasma, localizado na Universidade da Califórnia, estão mostrando que não é preciso olhar tão longe para ver eventos tão belos.

Imagens do plasma em 3D

As novas imagens em 3D produzidas no experimento mostram as chamadas ondas de cisalhamento de Alfvén, assim batizadas em homenagem a Hannes Alfvén, ganhador do Prêmio Nobel de Física em 1970, que previu sua existência.

Os plasmas suportam uma grande variedade de ondas, algumas delas bem familiares, como ondas de luz e de som. Mas uma grande variedade de ondas encontradas no plasma não existem em nenhum outro lugar. A onda de Alfvén é uma delas.

Com as mais novas tecnologias 3D desenvolvidas para o cinema, os cientistas estão ficando agora ainda mais boquiabertos, ao poder visualizar as ondas em três dimensões.

Um verdadeiro show de imagens tridimensionais geradas nos estudo do plasma está marcado para acontecer em Abril de 2011, durante a reunião anual da Sociedade Americana de Física.

Esta é a representação do campo magnético tridimensional de uma onda de Alfvén, conforme ela foi durante uma fração de milionésimo de segundo.
[Imagem: Walter Gekelman, UCLA]

Ondas de Alfvén

Mas física não é só diversão: os cientistas estão demonstrando que as ondas de Alfvén são importantes em uma grande variedade de ambientes físicos.

As ondas de Alfvén são ondas magnetohidrodinâmicas de baixa frequência, que se propagam na direção do campo magnético através da oscilação de íons.

Elas desempenham um papel central na estabilidade dos dispositivos de confinamento magnético utilizados nas pesquisas sobre a fusão nuclear, dão origem à formação de auroras em planetas, e acredita-se que também contribuam para o aquecimento e a aceleração de íons na coroa solar.

As ondas de cisalhamento também podem causar aceleração de partículas ao longo de distâncias consideráveis no espaço interestelar.