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Fractal Reconnection in Solar and Stellar Environments
Recent space based observations of the Sun revealed that magnetic
reconnection is ubiquitous in the solar atmosphere, ranging from small scale
reconnection (observed as nanoflares) to large scale one (observed as long
duration flares or giant arcades). Often the magnetic reconnection events are
associated with mass ejections or jets, which seem to be closely related to
multiple plasmoid ejections from fractal current sheet. The bursty radio and
hard X-ray emissions from flares also suggest the fractal reconnection and
associated particle acceleration. We shall discuss recent observations and
theories related to the plasmoid-induced-reconnection and the fractal
reconnection in solar flares, and their implication to reconnection physics and
particle acceleration. Recent findings of many superflares on solar type stars
that has extended the applicability of the fractal reconnection model of solar
flares to much a wider parameter space suitable for stellar flares are also
discussed.Comment: Invited chapter to appear in "Magnetic Reconnection: Concepts and
Applications", Springer-Verlag, W. D. Gonzalez and E. N. Parker, eds. (2016),
33 pages, 18 figure
Magnetic Reconnection in Extreme Astrophysical Environments
Magnetic reconnection is a basic plasma process of dramatic rearrangement of
magnetic topology, often leading to a violent release of magnetic energy. It is
important in magnetic fusion and in space and solar physics --- areas that have
so far provided the context for most of reconnection research. Importantly,
these environments consist just of electrons and ions and the dissipated energy
always stays with the plasma. In contrast, in this paper I introduce a new
direction of research, motivated by several important problems in high-energy
astrophysics --- reconnection in high energy density (HED) radiative plasmas,
where radiation pressure and radiative cooling become dominant factors in the
pressure and energy balance. I identify the key processes distinguishing HED
reconnection: special-relativistic effects; radiative effects (radiative
cooling, radiation pressure, and Compton resistivity); and, at the most extreme
end, QED effects, including pair creation. I then discuss the main
astrophysical applications --- situations with magnetar-strength fields
(exceeding the quantum critical field of about 4 x 10^13 G): giant SGR flares
and magnetically-powered central engines and jets of GRBs. Here, magnetic
energy density is so high that its dissipation heats the plasma to MeV
temperatures. Electron-positron pairs are then copiously produced, making the
reconnection layer highly collisional and dressing it in a thick pair coat that
traps radiation. The pressure is dominated by radiation and pairs. Yet,
radiation diffusion across the layer may be faster than the global Alfv\'en
transit time; then, radiative cooling governs the thermodynamics and
reconnection becomes a radiative transfer problem, greatly affected by the
ultra-strong magnetic field. This overall picture is very different from our
traditional picture of reconnection and thus represents a new frontier in
reconnection research.Comment: Accepted to Space Science Reviews (special issue on magnetic
reconnection). Article is based on an invited review talk at the
Yosemite-2010 Workshop on Magnetic Reconnection (Yosemite NP, CA, USA;
February 8-12, 2010). 30 pages, no figure
A valiação clÃnica da eficácia do cloridrato de bupropiona e da terapêutica de substituição de nicotina na cessação tabágica
RESUMO: O tabagismo representa, na actualidade, um impo1tante problema de Saude Pública, sendo inequfvoco o seu papel na patogénese de inumeras doenr;as, nomeadamente, na patologia do foro pneumológico. Assim, toma-se primordial a prevenrção do infcio dos habitos tabágicos e, no caso dos fumadores, o apoio médico especializado na sua desabituarção.Todos os anos, aproximadamente 20 em 50 milhões de fumadores nos Estados Unidos da América abandonam os habitos tabagicos, mas apenas 6% destes indivfduos mantcm a abstinencia nicotfnica a Iongo prazo.Nas ultimas décadas têm surgido múltiplas formas de intervcnr;ao farmacológica e nao farmacol6gica na cessarção tabágica, adquirindo uma relevância inquestiom'ivel na mesma.O principal objective do presente estudo foi comparar a efidcia, na desabituação tabagica, da terapeutica de subst ituirção de Nicotina - Sistema Transdénnico (TSN) com cloridrato de bupropiona, utilizado quer lsoladamente quer associado. Foi efectuado um estudo prospecti ve, multicêntrico. randomizado, duplamente cego, envolvendo um grupo paralelo controlado com placebo e abrangendo utn total de 893 indivfduos fumadores: 244 submetidos a TSN; 244 medicados com bupropiona; 245 com TSN e bupropiona; 160 sob placebo (oral: sistema transdém1ico).Os critérios de inclusão foram os segu intes: idadeâ¥18 anos; 11° de cigarros/diaâ¥15; peso corporalâ¥4 5. 5 Kg: motivarção para ab:111donar os hábitos tábagicos; apenas um fumador por agregado familiar. Foram exclufdos indi vfduos com depressão nervosa.O tratamento consistia em 9 semanas de bupropiona (150 mg/dia nos primeiros 3 dias e. posterionnente, 300 mg em duas tomas diárias) ou placebo, bem como, 8 semanas de TSN (inÃcio no dia 8: 21 mg/dia entre as semanas 2 e 7, 19 mg/dia na semana 8, e 7 mg/dia na semana 9) ou placebo. 0 dia alvo para dei xar de fumar foi, usualmente, o dia 8.A taxa de cessarção aos 12 meses foi de 15,6% no grupo placebo, de 16,4% no grupo com TSN, de 30,3% no grupo com bupropiona e de 35,5% no grupo em que se associou TSN e bupropiona. Na semana 7, os indi vfduos do grupo placebo tinham urn ganho ponderal de 2, I Kg comparado com 1,6 Kg no grupo TSN, I,7 Kg no grupo bupropiona e I, I Kg no grupo medicado com a associação Urn total de 3 11 indivfduos (34,8%) suspenderam uma ou ambas as medicações destes 177 abandonaram o estudo sem dar qualquer informação adicional, enquanto que 134, embora tenham suspendido a terapeutica, participaram nofollow-up.O grupo placebo apresentou uma maior percentagem de abandono da terapeutica (48,8%), seguido pelos grupos medicados com TSN (35,7%), bupropiona (3 1,9%) e, por último, com a associação TSN/bupropfona. O perfodo de follow-up foi cerca de 12 meses. 17,9% dos indivÃduos suspenderam a terapêutica devido a efeitos adversos: 6 no grupo placebo (3,8%), 16 no grupo TSN (6,6%), 29 no grupo bupropiona (11,9%) e 28 no grupo combinado (II,9%). Os efeitos secundários mais frequentes foram as insónias e cefaleias.O tratamento com cloridrato de bupropiona isolado ou em combinação com o sistema transdérmico de nicotina traduz-se numa maior taxa de cessação tabagica quando comparada com o uso apenas de substituto nicotfnico ou de placebo. A taxa de abandono do tabagismo foi superior na terapêutica combinada do que na utili zação isolada de bupropiona, mas a diferença não foi estatisticamente significativa. COMENTARIO: A cessacção tábagica, conhecidos que são os efeitos nefastos do tabagismo, constitui, hoje urn dos objectivos principais de Saúde Pública. Com esta finalidade foram e têm sido utilizados numerosos métodos não farmacológicos e farmacológicos com nÃveis variáveis de eficácia. No primeiro grupo estão englobados a hipnose, acupunctura, programas de auto-aj uda, terapia de grupo e terapia comportamental. As intervençõoes farmacológicas actuais incluem os substitutos de nicotina e os antidepressivos (entre o quais seencontra a bupropiona). Esta última vertente terapeutica revela-se pertinente, pois, numerosos estudos cientfficos tern evidenciado uma elevada prevalencia de depressão nervosa entre os fumadores apresentando os indivÃduos deprimidos uma maior dificuldade em abandonar os hábitos tabágicos.O cloridrato de bupropiona é urn inibidor selectivo da recepção de catecolaminas (noradrenalina e dopamina) e urn inibidor relativamente fraco de recepcção de serotonina. Muito embora o mecanismo de accção deste fármaco no processo de desabituacçãao nicotÃnica seja desconhecido, pensa-se que mediado por mecanismos dopaminèrgicos e/ou noradrenérgicos a nÃvel cerebral. Esta accção imita os efeitos de nicotina e reduz os seus fveis de necessidade associados à depêndencia.O presente estudo revela que o tratamento com bupropiona isolada ou associada com o sistema transdérmico de nicotina resulta, a Iongo prazo, numa mxa de abandono do tabagismo superior a obtida com a utilização isolada de TSN ou placebo. Os sintomas de abstinência sao inferiores quando se utilizam os substitutos nicotfnicos e/ou bupropiona.Outros estudos demonstraram, também, que ambos diminuem o ganho ponderal relacionado com a cessação tabágica. A associac;ao de bupropiona e TSN produziu a taxa de abstinencia contÃnua mais elevada, muito embora não fosse estatisticamente diferente, de modo significativo, da obtida com o referido antideRressivo em monoterapia.Assim, o cloridrato de bupropiona apresenta-se como uma promissora arma terapeutica na desabituação tabágica estando os seus benefÃcios amplamente demonstrados. Palavras Chave: Cessacção tabágica, antidepressivo bupropiona, Sistema Transdérmico de Nicotin