Científicos miden la turbulencia en el campo magnético de la Tierra

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Científicos miden la turbulencia en el campo magnético de la Tierra

Por primera vez, un equipo de científicos pudo calcular la cantidad de energía que se transfiere de escalas mayores a menores dentro del campo magnético de la Tierra, la región que separa el viento solar de la “burbuja” que protege nuestro planeta.

A través de datos recogidos durante años por las misiones Cluster, de la ESA, y THEMIS, de la NASA, el estudio ha mostrado el papel clave de la turbulencia, que hace que el proceso resulte cien veces más eficiente que en el viento solar.

De acuerdo con la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) los planetas del Sistema Solar, incluida la Tierra, se encuentran bañados por el viento solar, un caudal supersónico de partículas altamente energéticas que el Sol libera de forma incesante.

El organismo europeo, señala que nuestro planeta y algunos otros se desmarcan frente a este flujo continuo de partículas al contar con su propio campo magnético, que los protege de la energía arrolladora del viento solar.

Precisamente la interacción entre el campo magnético de la Tierra y el viento solar es lo que crea la estructura de la magnetosfera, la burbuja protectora que blinda a nuestro planeta frente a la inmensa mayoría de las partículas de viento solar. Al contacto de ambos se producen fenómenos tan asombrosos como la aurora boreal y la austral.

La ESA apunta que hasta la fecha, los científicos han conseguido comprender bastante bien los procesos físicos que se producen entre el plasma de viento solar y el campo magnético de la Tierra.

Sin embargo, abunda, aún se desconocen aspectos importantes sobre la relación entre estos dos entornos y sobre la turbulenta región que los separa, conocida como la envoltura magnética, y donde se sospecha que tiene lugar la mayor parte de la acción y la más interesante.

“Para saber cómo se transfiere la energía del viento solar al campo magnético de la Tierra, tenemos que entender lo que sucede en la envoltura magnética, el ‘área gris’ situada entre ellos”, señala Lina Zafer Hadid, del Instituto Sueco de Física Espacial de Uppsala (Suecia).

Lina es la autora principal de un nuevo estudio que, por primera vez, cuantifica el papel de la turbulencia en la envoltura magnética, y cuyos resultados se publicaron en la revista científica Physical Review Letters.

“Sabemos que la turbulencia contribuye a que, en el viento solar, la energía se disipe de grandes escalas, de cientos de miles de kilómetros, a escalas menores, de un kilómetro, donde las partículas de plasma se calientan y aceleran a energías superiores”, explica Fouad Sahraoui, del Laboratorio de Física del Plasma francés y coautor del estudio.

“Sospechábamos que en la envoltura magnética debía de producirse un mecanismo similar, pero no habíamos podido comprobarlo hasta ahora”, abunda.

El plasma de la envoltura magnética es más turbulento, contiene una mayor cantidad de fluctuaciones de densidad y puede comprimirse mucho más que el viento solar. Como tal, resulta sustancialmente más complejo y hasta hace pocos años no se había logrado desarrollar el marco teórico para estudiar los procesos físicos que tienen lugar en un entorno así.

Lina, Fouad y sus colaboradores examinaron un enorme volumen de datos recopilados entre 2007 y 2011 por las cuatro naves de Cluster y dos de las cinco naves de THEMIS, que vuelan en formación a través del entorno magnético de la Tierra.

De esta forma, los científicos esperan comparar sus resultados con las mediciones del plasma que rodea otros planetas del Sistema Solar con un campo magnético intrínseco, por ejemplo con la misión Juno de la NASA, que se encuentra en Júpiter, y el futuro Explorador de las Lunas de Hielo de Júpiter de la ESA, así como con la misión conjunta de la ESA y la JAXA a Mercurio, BepiColombo, cuyo lanzamiento está previsto para este mismo año.

“Es emocionante pensar que un estudio basado en varios años de datos de Cluster haya dado con la clave para resolver una cuestión de la física del plasma importante y pendiente desde hace mucho tiempo”, celebra Philippe Escoubet, científico del proyecto Cluster.

ESA.

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By | 2018-01-31T20:30:49+00:00 enero 31st, 2018|Astronomía, El Sol, Exploración Espacial, La Tierra, NASA, News, Universo|Comentarios desactivados en Científicos miden la turbulencia en el campo magnético de la Tierra

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