¿Puede un esferomak propagarse en el vacío?

Recientemente aprendí sobre (y ahora estoy fascinado por) los esferomaks . No soy un experto en física de plasma, pero según tengo entendido, son análogos a la propagación de vórtices toroidales (anillos de humo), ¡pero con plasma en lugar de aire! Debido a que estamos hablando de la física del plasma, no son muy estables. Se propagan por poco tiempo, pero pierden energía por radiación térmica hasta volverse inestables.

Mi pregunta es la siguiente: ¿Sería posible tener un spheromak propagándose a través del espacio vacío a grandes distancias? Imagine que es lo suficientemente grande y caliente como para que se produzcan reacciones de fusión mientras se propaga. ¿Podría esto equilibrar la pérdida de energía por radiación y estabilizarla en escalas de tiempo 'humanas'?

Sé que no somos capaces de producir tales configuraciones de plasma. Mi pregunta no es sobre nuestras habilidades tecnológicas actuales. Sin embargo, me gustaría mucho ver esto como un elemento de trama en alguna historia de ciencia ficción. ¿Sería posible hacer (en un futuro distante) un esferomak que se propaga u observar uno que pasa por la tierra?

Entonces, no podría hacer esto introduciendo tal configuración en un vacío puro. La partícula se esparciría rápidamente por difusión. En un plasma real, como en el espacio, observamos cosas como estas cositas de esferoma, pero no iguales en absoluto. Lo que observamos se llama distribuciones de velocidad de haz anular. Piense en un grupo de partículas cargadas con forma de rosquilla que se desplaza a lo largo del campo magnético de fondo (es decir, el centro del anillo se mueve paralelo a B ).
@honeste_vivere Entonces, ¿estoy usando la terminología incorrecta? ¿Debería editar mi pregunta para reemplazar 'esferomak' por 'distribución de velocidad de haz de anillo'?
No, parece que los esferomaks pueden ser un fenómeno real. Si es así, son claramente diferentes, creo. Solo estaba comentando que observamos distribuciones de partículas en una geometría ligeramente similar.

Respuestas (1)

Sí, los esferomaks pueden y se propagan en el vacío. Grandes distancias... ese es otro tema. Una forma popular de formar esferomas es con pistolas de plasma coaxiales magnetizadas. El proceso de formación le da al esferomak una gran velocidad fuera del cañón, del orden de decenas de km/s.

Si bien los esferomas tienen campos magnéticos autogenerados que confinan el plasma (no indefinidamente, por supuesto, debido a efectos no ideales), se expandirán hasta que algo confine los campos. A menudo se utiliza un 'conservador de flujo' altamente conductor, es decir, una lata de cobre. En otras palabras, el esferomak se expande para llenar el volumen al que lo disparas.

En un experimento mental de disparar un esferomak a un vacío muy grande o infinito, presumiblemente continuaría expandiéndose. Al hacerlo, su fuerza de campo, densidad de partículas y densidad de energía, entre otras cantidades, disminuirían. Pensaría que incluso si inicialmente fuera lo suficientemente caliente y denso para la fusión, se expandiría y, en algún momento, los parámetros críticos caerían por debajo del umbral de fusión.

Tenga en cuenta los efectos MHD no ideales que hacen que los esferomas se descompongan de forma natural, y las escalas de tiempo humanas podrían ser difíciles.

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