زجاجة مغناطيسية بلا غطاء سريع
المرآة المغناطيسية هي أنبوب مفتوح من الطرفين. المجال المغناطيسي فيه مُصمم بحيث لا تتسرب البلازما الساخنة إلى الخارج: عند الطرفين يتكاثف المجال مثل سدادة في زجاجة. الجسيمات البلازمية المتجهة نحو المخرج تتنافر مع هذه «السدادات» وتعود أدراجها. لكن جزءًا منها يهرب رغم ذلك — وهذه هي حجة «مخروط الفقد» الكلاسيكية.
تعامل مؤلفو الدراسة الجديدة مع المسألة كتحسين رياضي. بحثوا عن أفضل شكل للمجال المغناطيسي بحل معادلات الجسيمات المشحونة والمجال الكهربائي الذاتي التوافق (الذي تخلقه البلازما لنفسها). وهنا ظهرت مفاجأتان. الأولى: هذا المجال الكهربائي يعمل كجدار إضافي — فهو يعكس الجسيمات حتى حيث يكون المجال المغناطيسي ضعيفًا. المفاجأة الثانية: إذا أخذنا في الاعتبار الإلكترونات فقط، يكون الشكل الأمثل للمجال هو حدبة في وسط الأنبوب. أما إذا أضفنا الأيونات، يصبح الشكل مألوفًا — بقمم عند الطرفين.
يتبين أن المرآة المغناطيسية ليست مجرد زجاجة مغناطيسية. إنها نظام حي حيث يجب ضبط شكل المجال و«السياج» الكهربائي معًا. دون أخذ هذا الترابط في الاعتبار، لا يمكن بناء مصيدة مثالية.
المرايا المغناطيسية هي من أوائل الأجهزة لاحتجاز البلازما. في خمسينيات القرن العشرين (1950) اقترحها العلماء كبديل أبسط للغرف المغلقة على شكل كعكة دائرية، لكن لفترة طويلة اعتُقد أن الفقد عبر الأطراف كبير جدًا. الآن يتبين أن المجال الكهربائي للبلازما نفسها يمكن أن يقلل هذا الفقد بشكل كبير.
في رواية «إنسان الأرض» لتوني دانيال، يُستخدم محرك يعتمد على مصيدة مغناطيسية مفتوحة الأطراف للسفر بين النجوم — تمامًا كما في هذه الدراسة.