em expansao. A camada externa mostrada em azul e emissao de raio-X por eletrons em alta velocidade.Embora as equacoes fundamentais que governam os plasmas sejam simples, o comportamento do plasma e extraordinariamente variado e sutil: o aparecimento de comportamento inesperado de um modelo simples e uma caracteristica tipica de sistemas complexos. Tais sistemas se situam, em algum sentido, no limite entre o comportamento ordenado e o desordenado e tipicamente nao podem ser descritos por funcoes matematicas simples ou pela pura randomizacao. A formacao espontanea de acidentes espaciais interessantes numa grande faixa de escalas de distancia e uma manifestacao da complexidade do plasma. Os acidentes sao interessantes, por exemplo, porque eles sao muito abruptos, espacialmente intermitentes (a distancia entre os acidentes e muito maior do que os acidentes em si) ou tem forma de fractal. Muitos desses acidentes foram inicialmente estudados em laboratorio e depois foram reconhecidos pelo universo. Exemplos da complexidade e de estruturas complexas nos plasmas incluem:FilamentacaoEstriamentos ou estruturas em forma de mola sao vistos em muitos plasmas, como a bola de plasma, aaurora polar, raios, arcos eletricos, erupcoes solares e remanescentes de supernova. Eles sao as vezes associados com altas densidades de corrente e a interacao com o campo magnetico pode formar uma estrutura de corda magnetica.A filamentacao tambem se refere a auto-focalizacao de um pulso de laser de alta potencia. Em alta potencia, a parte nao linear do indice de refracao se torna importante e causa um indice de refracao maior no centro do feixe de laser, onde o laser e mais brilhante, causando um feedback que focaliza o laser ainda mais. O laser com foco mais estreito tem um pico de brilho mais alto (irradiancia), que forma um plasma. O plasma tem um indice de refracao menor que um, fazendo com que o feixe de laser perca o foco. A inter-relacao do indice de refracao que focaliza com o plasma que desfocaliza provoca a formacao de um longo filamento de plasma que pode ter comprimento de micrometros a quilometros. Choques ou camadas duplasAs propriedades do plasma mudam rapidamente (no espaco de poucos comprimentos de Debye), atraves de uma placa bidimensional na presenca de um choque (em movimento) ou de uma camada dupla (estacionaria). Camadas duplas envolvem a separacao localizada da carga eletrica, que causa uma grande diferenca de potencial ao longo da camada, mas nao gera um campo eletrico fora da camada. Camadas duplas separam regioes adjacentes de plasma com caracteristicas fisicas diferentes e sao frequentemente encontradas em plasmas que contem corrente. Elas aceleram tanto os ions quanto os eletrons.Campos e circuitos eletricosA quase neutralidade de um plasma requer que as correntes no plasma se fechem em si mesmas em circuitos eletricos. Esses circuitos seguem as leis de Kirchhoff de circuitos e possuem uma resistencia eletrica e uma indutancia, devendo ser tratados como um sistema fortemente acoplado, em que o comportamento em cada regiao do plasma depende do circuito inteiro. E este forte acoplamento entre os elementos do sistema, junto com a nao linearidade, que pode levar ao comportamento complexo. Os circuitos eletricos nos plasmas armazenam energia indutiva