Nghiên cứu phát hiện các hạt băng xốp bay lơ lửng và xoáy bên trong plasma lạnh

Các nhà nghiên cứu tại Caltech đã tái tạo lại các điều kiện cực đoan trong không gian sâu—kết hợp bụi băng, khí điện hóa và nhiệt độ đóng băng—để nghiên cứu hành vi của các hạt băng trong plasma lạnh. Bên trong buồng plasma cực lạnh của họ, họ quan sát thấy các hạt băng nhỏ tự phát hình thành các cấu trúc fractal tinh tế giống như bông tuyết. Những hạt này trở nên mang điện tích âm khi các electron tích tụ trên bề mặt xốp của chúng, dẫn đến tỷ lệ điện tích trên khối lượng cao khiến các lực điện chiếm ưu thế hơn trọng lực. Do đó, các hạt không lắng xuống mà thay vào đó bay lơ lửng, quay và xoáy trong các xoáy phức tạp bên trong plasma, thể hiện chuyển động không thể đoán trước ngay cả khi chúng lớn hơn và xốp hơn nhiều. Các hạt mang điện tích âm đẩy nhau và trôi qua khí trung tính như những chiếc lông trong gió, chịu ảnh hưởng bởi các trường điện hướng vào trong giữ chúng bên trong plasma. Hành vi này có ý nghĩa quan trọng trong việc hiểu các môi trường plasma bụi trong thiên văn học, chẳng hạn như vành đai của sao Thổ, các đám mây phân tử hình thành sao và đĩa tiền hành tinh, nơi các hạt mang điện tích...