📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

البلازما ليست مجرد غاز ساخن، بل خليط من الجسيمات المشحونة التي تتحرك باستمرار وتنشئ مجالات مغناطيسية. عندما تغلي البلازما، تتشابك هذه المجالات مثل المعكرونة في قدر يغلي. حاكى العلماء على الحاسوب ما يحدث عندما يهدأ الغليان ويخمد الاضطراب.

في بداية الاضمحلال، بينما لا تزال الإلكترونات تتفاعل بنشاط، تظهر في البلازما مناطق منفصلة حيث لا يكون المجالان الكهربائي والمغناطيسي متعامدين على بعضهما البعض. في السابق كان يُعتقد أنه في مثل هذه الظروف يكونان دائمًا متعامدين. وتبين أن هذه المناطق مرتبطة بانخفاض كمية خاصة — الحلزونية المغناطيسية (magnetic helicity)، والتي تشير إلى مدى قوة التفاف الخطوط المغناطيسية في اتجاه واحد. ببساطة، تبدأ الدوامات في التفكك.

لاحظ العلماء أن الدوامات ذات اتجاهات الالتفاف المختلفة تظهر بسرعة كبيرة، وتنخفض الحلزونية الكلية. هذا يشبه ما يحدث إذا بدأ نصف المعكرونة في قدر فجأة بالالتفاف في الاتجاه المعاكس — فإن "الالتفاف" الكلي للطبق سينخفض. في البلازما، تصطدم هذه الدوامات متعاكسة الاتجاه وتدمر المجال المغناطيسي.

لوصف هذه العملية، اقترح العلماء كمية جديدة — "تاريخ" الحلزونية المغناطيسية في كل نقطة. وهي تأخذ في الاعتبار عدد الدوامات التي اختفت بالفعل، وتسمح بالتنبؤ بمدى سرعة فقدان البلازما للطاقة المغناطيسية. في المحاكاة، بقيت هذه الكمية ثابتة تقريبًا حتى عندما انخفضت الحلزونية الكلية. وهذا يعني أن الاضمحلال يحدث وفق سيناريو واحد، مثل الساعة الرملية حيث يتدفق الرمل بشكل منتظم.

هذا السيناريو مهم لفهم البلازما الكونية — من الرياح الشمسية إلى أقراص التراكم حول الثقوب السوداء. كما أنه يساعد في بناء المفاعلات الاندماجية، حيث يجب احتجاز البلازما بمجال مغناطيسي دون السماح لها بفقدان الطاقة.