Físicos crean diminuto Sol con ondas sonoras y gravedad propia

Para recrear entornos alejados de nuestro planeta, los científicos inventaron una nueva solución que evita los efectos de la gravedad terrestre. En particular, los investigadores propusieron un modelo de Sol en forma de una pequeña bola de cristal. Este invento puede ayudar a modelar acontecimientos espaciales en los laboratorios.

Esta bola de cristal es de apenas tres centímetros de diámetro. A pesar de su tamaño, la bola simula bastante bien las fuerzas clave que rodean a los planetas gigantes y las estrellas.

Utilizando las ondas sonoras como sustituto de las fuerzas gravitatorias, los investigadores pueden obtener datos cruciales sobre la formación y el comportamiento de fenómenos meteorológicos espaciales como las erupciones solares, que pueden afectar a los vuelos espaciales, los satélites y la vida en la Tierra.

«Los campos sonoros actúan como la gravedad, al menos cuando se trata de impulsar la convección en el gas. (…) Con el uso de sonido generado por microondas en un matraz esférico de plasma caliente, conseguimos un campo gravitatorio 1.000 veces más fuerte que la gravedad terrestre», afirmó el físico John Koulakis, de la Universidad de California en Los Ángeles —UCLA, por sus siglas en inglés—.

En particular, el gas de azufre del interior de la bola se calentó hasta una temperatura de 2.760 grados centígrados para producir ondas sonoras que actuaran como una atracción gravitatoria extremadamente fuerte, generando corrientes en el gas caliente y débilmente ionizado (o plasma).

De ahí que los investigadores consiguieran la convección plasmática. En este caso, el gas se enfría al acercarse a la superficie de un cuerpo como un planeta, antes de descender hacia el núcleo, donde se recalienta y vuelve a ascender. Este gas genera su propio campo magnético, que en las estrellas constituiría la base de diversas formas de meteorología espacial.

Esta investigación permitió recrear los mecanismos que teóricamente se dan en las estrellas. Por ejemplo, las condiciones cuando el plasma más caliente se mantiene en el centro de la esfera. Anteriormente era muy difícil obtener este tipo de resultados en el laboratorio, pero ahora se ha podido captar con una cámara.

«La gente estaba tan interesada en tratar de modelar la convección esférica con experimentos de laboratorio que, de hecho, llevaron a cabo un experimento en el transbordador espacial porque no podían conseguir un campo de fuerza central lo suficientemente fuerte en Tierra», detalló el físico Seth Putterman, de la UCLA.

En realidad, la base de la investigación procede de un estudio sobre lámparas, sonido y bolas calientes de gas, más que de algo relacionado directamente con el espacio. Esta nueva capacidad de controlar el movimiento del plasma con energía acústica podría ser útil también en otros campos, como el estudio de nuestro planeta. Para el equipo, el siguiente paso es ampliar el experimento para que se ajuste más a las condiciones del espacio (sobre todo en cuanto a temperatura) e investigar otros aspectos de la simulación.

Ahora mismo, hay algunos tipos de comportamiento de convección que vemos alrededor de estrellas y planetas que son demasiado difíciles de reproducir incluso con los ordenadores más potentes. Con un mayor desarrollo, este tipo de experimento podría encargarse de ello.

«Lo que demostramos es que nuestro sistema de sonido generado por microondas producía una gravedad tan fuerte que la gravedad de la Tierra no era un factor. (…) Ya no necesitamos ir al espacio para hacer estos experimentos», concluyó Putterman.

Fuente RT