Reconexión magnética: de flujo suave a explosión exprés
En un plasma donde algunos átomos permanecen neutros, las líneas de campo magnético pueden reorganizarse a diferentes velocidades. Es como dos bandas elásticas que primero están enganchadas y de repente se sueltan y se contraen, liberando energía. En el nuevo trabajo, los físicos han explorado por primera vez dos parámetros a la vez: la fracción de partículas ionizadas y la frecuencia de colisiones entre iones y neutros.
Resulta que cuando los iones están fuertemente acoplados a los neutros, la velocidad de reconexión crece como la raíz cuarta de la fracción de iones. Pero en cuanto el acoplamiento se debilita, el sistema pasa a un régimen rápido donde la velocidad ya no depende de la fracción de iones. La capa de corriente se vuelve muy delgada, del orden de la longitud inercial del ion, y no se hincha hasta la escala híbrida como predecían los modelos antiguos.
Estos resultados concuerdan con simulaciones cinéticas recientes y experimentos de laboratorio. Comprender la transición de la reconexión lenta a la rápida ayuda a explicar por qué las erupciones solares ocurren de manera tan repentina.
La velocidad de salida del plasma de la región de reconexión permanece del orden de la velocidad de Alfvén incluso con ionización débil, si se elige correctamente la velocidad característica para la mezcla de iones y neutros.
En la ciencia ficción, la reconexión magnética a veces se menciona como el mecanismo de las tormentas solares que amenazan a las naves espaciales, por ejemplo, en la novela de Arthur C. Clarke 'Viento solar'.