Astrofísica / Ciencias de la Tierra
El Sol produce grietas en la magnetosfera de la Tierra
Puede debilitar la barrera que nos protege de los peligros del clima espacial
Pablo Javier Piacente.
El campo magnético de la Tierra o magnetosfera nos protege del viento solar y de los efectos perjudiciales del clima espacial, pero no siempre ofrece una protección completa. Un mecanismo en la magnetosfera permite que las partículas solares se deslicen a través de esta primera línea de defensa, generando un proceso que puede debilitar ciertas zonas de este escudo protector.
Científicos del KTH Royal Institute of Technology en Estocolmo, Suecia, han descubierto un nuevo mecanismo en el entorno espacial de la Tierra que puede permitir que las partículas solares se deslicen a través de la magnetosfera. Al parecer, la constante interacción entre el campo magnético de la Tierra y las partículas supersónicas del Sol a veces da como resultado chorros de plasma a pequeña escala, que pueden debilitar la protección de la barrera que nos resguarda de los efectos del clima espacial.
GRIETAS EN EL ESCUDO PROTECTOR
Una magnetosfera es una capa alrededor de un planeta a través de la cual el campo magnético del mismo desvía la mayor parte del viento solar, formando un escudo protector contra las partículas cargadas de alta energía procedentes del Sol. De esta forma, la magnetosfera de la Tierra cumple un papel crucial para que la vida sea posible en nuestro planeta: cualquier perturbación en el campo magnético no solo genera gloriosas auroras en el cielo, sino que también puede causar la interrupción de las redes eléctricas y las comunicaciones por satélite, así como afectar a la salud de los seres vivos, entre otras consecuencias.
A medida que el plasma solar viaja a una velocidad supersónica hacia la Tierra, choca contra la magnetosfera y se ralentiza abruptamente, creando un arco de choque. Más allá de este punto se encuentra una zona de transición conocida como magnetoenvoltura: en esta segunda capa protectora, el plasma comprimido y calentado permanece relativamente uniforme en su mayor parte, luego de haber sido detenido por el campo magnético terrestre.
Sin embargo, cuando las ondas y partículas interactúan en ese amplio sector se producen nuevos fenómenos, algunos de los cuales no se conocen aún en profundidad. Una consecuencia de esta dinámica es la formación de chorros de plasma, con una presión superior a la del propio viento solar. Precisamente estas corrientes, que los investigadores denominaron chorros de magnetoenvoltura, pueden producir “grietas” en el escudo que nos preserva del violento clima espacial.
CHORROS DE PLASMA SOLAR
Según una nota de prensa, el grupo de científicos liderado por Savvas Rapitis pudo describir este proceso gracias a datos aportados por los instrumentos a bordo de los cuatro satélites que componen la Misión Magnetosférica Multiescala (MMS), de la NASA. En un nuevo estudio publicado recientemente en la revista Nature Communications, los investigadores explicaron que siguieron la formación de los chorros de plasma y rastrearon su origen, descubriendo que se generan como una consecuencia directa de la evolución e interacción de las ondas y partículas solares que logran deslizarse entre la magnetosfera y la magnetoenvoltura.
Para los científicos, obtener una mejor comprensión sobre el impacto de estos chorros de plasma no solo puede ser útil para optimizar la protección del planeta contra los peligros del clima espacial, sino también para identificar otros entornos de plasma similares, que se pueden encontrar en todas partes del Universo y en cuerpos planetarios de distinta magnitud. Debido a esto, creen que la investigación no debe centrarse únicamente en los fenómenos a macroescala relacionados con la actividad solar, sino también en otros procesos a menor escala pero igualmente trascendentes, como los chorros de magnetoenvoltura.
Es importante recordar que la misión MMS de la NASA se inició en 2015 con el lanzamiento de cuatro naves espaciales hacia la órbita de la Tierra, destinadas a viajar en formación tetraédrica alrededor del planeta y permitir observaciones de alta resolución de la magnetosfera en funcionamiento. A partir de los datos obtenidos, se han logrado observar partes previamente inexploradas del entorno espacial circundante a la Tierra.
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REFERENCIA
Downstream high-speed plasma jet generation as a direct consequence of shock reformation. Savvas Rapitis et al. Nature Communications (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-022-28110-4
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Fuente:
