أظهر فريق بحث بقيادة بينديش تريباثي أن التدفقات المضطربة في البلازما يمكن أن تنتج حركة منتظمة عبر نفاثات واسعة النطاق، ما يؤدي إلى تشكيل هياكل مغناطيسية منتظمة.
ووجدت الدراسة أن عنصراً حاسماً هو وجود تدرج مستمر في السرعة ضمن البلازما، بحيث تنتقل الاضطرابات الصغيرة وتطور لتكوّن مجالات مغناطيسية أكبر وأكثر انتظاماً مع مرور الوقت.
وأظهرت المحاكاة أن غياب هذا التدرج يؤدي فقط إلى هياكل فوضوية صغيرة، ما يوضح أن المفتاح لتكوين الحقول المغناطيسية المنظمة هو وجود تدرج ثابت وواسع النطاق في السرعة.
ولتنفيذ هذا العمل استخدم الفريق نموذجاً يتضمن 137 مليار نقطة شبكية وأجرى نحو 90 محاكاة، ما أنتج نحو 0.25 بيتابايت من البيانات، واستغرق تشغيله على الحاسوب العملاق أنفيل بجامعة بيردو نحو 100 مليون ساعة معالجة.
وتوضح النتائج كيف يمكن أن تتكون الحقول المغناطيسية الكبيرة من اضطرابات صغيرة، وهو تقدم مهم في تفسير دينامو البلازما الذي ظل لعقود يولّد مجالات صغيرة وغير منتظمة، في حين تُشير الملاحظات الفلكية إلى وجود حقول واسعة منظمة.
وتتوافق النتائج مع تجارب مخبرية سابقة لدراسة البلازما، مما يعزز مصداقية النظرية الجديدة.
تطبيقات هذا الاكتشاف واسعة، فهي تساعد في فهم ديناميكيات الحقول المغناطيسية خلال اندماج النجوم النيوترونية وتكوين الثقوب السوداء ودراسة الحقول المغناطيسية النجمية، إضافة إلى التنبؤ بانبعاث الغاز من الشمس نحو الأرض وبالتالي فهم الطقس الفضائي والفلك متعدد الوسائط بشكل أفضل.
باختصار، قدم هذا العمل تفسيراً عملياً لكيفية تحويل الاضطراب الفوضوي في البلازما إلى حقول مغناطيسية منظمة، محققاً تقدماً في حل أحد أقدم ألغاز الكون المغناطيسي.