Un nuovo studio pubblicato su Nature Astronomy ha dimostrato come separare i protoni e le particelle alfa nei fasci di plasma per migliorare la comprensione della cinetica del plasma.
I fasci di plasma sono composti da particelle cariche, come protoni ed elettroni che possono avere velocità diverse, e questo può influire sulla loro interazione con il campo magnetico.
Spazio di velocità RTN per il nucleo di protoni (rosso), il fascio di protoni (nero), il nucleo alfa (blu) e il fascio alfa (verde), con proiezioni su piani ortogonali (punti grigi).
Tra gli autori dello studio diversi ricercatori e ricercatrici dell'IAPS: Roberto Bruno, Rossana De Marco, Raffaella D'Amicis, Denise Perrone hanno utilizzato una nuova tecnica di clustering di apprendimento automatico per distinguere tra le diverse popolazioni all'interno della funzione di distribuzione della velocità delle particelle. Questo approccio ha permesso loro di generare statistiche robuste sulle proprietà cinetiche di entrambe le popolazioni di base e di fascio per protoni e particelle alfa.
I risultati mostrano che le fluttuazioni di velocità del nucleo protonico, del nucleo alfa, del fascio alfa e del fascio protonico sono tutte distribuite sulle superfici di una sorta di emisferi caratterizzati da diversi raggi. Interessante notare che la concavità di questi emisferi per i protoni e i fasci alfa è opposta a quella del nucleo protonico e, meno chiaramente, a quella del nucleo alfa. Questa caratteristica distinta nello spazio delle velocità è strettamente associata alle fluttuazioni alfveniche.
Questo studio è importante perché può aiutare a migliorare la nostra comprensione della cinetica del plasma, che è un fenomeno fondamentale in molti campi della fisica, come l'astrofisica, la fisica dei plasmi di fusione e la fisica dei plasmi spaziali.
Link allo studio originale: https://www.cosmos.esa.int/web/solar-orbiter/-/science-nugget-resolving-proton-and-alpha-beams-for-improved-understanding-of-plasma-kinetics