Se encuentran filtraciones en el campo magnético protector de la Tierra

Andrea Thompson
Space.com
Traducción al español por Ciencia Kanija
17/12/08

Los científicos han encontrado dos grandes filtraciones en la magnetosfera de la Tierra, la región alrededor de nuestro planeta que nos sirve de escudo contra las severas tormentas solares.

Las filtraciones desafían las ideas anteriores de muchos científicos sobre cómo ocurre la interacción entre la magnetosfera de la Tierra y el viento solar: Las filtraciones están en una posición inesperada, permitiendo a las partículas solares entrar más rápido de lo esperado y la interacción completa funciona de una forma completamente opuesta a lo que pensaban los científicos.

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Los hallazgos tienen implicaciones de cómo afectan las tormentas solares a nuestro planeta. Las tormentas fuertes, las cuales implican partículas cargadas expelidas desde el Sol, puede dejar fuera de servicio a satélites e incluso interrumpir las redes de energía de la Tierra.

Las nuevas observaciones “dan un giro a la forma en que comprendemos cómo el campo magnético del Sol interactúa con el de la Tierra”, dijo David Sibeck del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, durante una conferencia de prensa en la reunión anual de la Unión Geofísica Americana en San Francisco.

El titular: Cuando llegue el pico de siguiente actividad solar, en aproximadamente 4 años, los sistemas eléctricos de la Tierra y los satélites espaciales pueden ser más vulnerables.

Cómo funciona

El campo magnético de la Tierra genera una cavidad en el campo del Sol. La magnetosfera de la Tierra es por tanto “sacudida como una manga de viento en un vendaval, agitándose con fuerza hacia atrás y adelante en el” viento solar, explica Sibeck.

Tanto el campo magnético del Sol como el de la Tierra pueden orientarse hacia el norte o el sur (a menudo se describe el campo magnético de la Tierra como una gigantesca barra magnética en el espacio). El campo magnético del Sol cambia su orientación de forma frecuente, a veces alineándose con la tierra, a veces al contrario.

Los científicos pensaban que entraban más partículas en la magnetosfera de la Tierra cuando el campo del sol estaba orientado hacia el sur (anti-alineado con el de la Tierra), pero el caso resulta ser el contrario, según muestra la nueva investigación.

El trabajo está patrocinado por la NASA y la Fundación Nacional de Ciencia y se basa en observaciones del satélites THEMIS de la NASA (Historia Temporal de Eventos e Interacciones a Macroescala durante Subtormentas).

Cuántas y dónde

Básicamente, el campo magnético de la Tierra está en su punto más fuerte, cuando los científicos habían pensado que estaría en su mínimo.

Cuando los campos no están alineados, “el escudo se levanta y muy pocas partículas entran”, dijo el físico Jimmy Raeder de la Universidad de New Hampshire en Durham.

Inversamente, cuando los campos están alineados, se crea “una enorme brecha, y grandes cantidades de partículas entran”, añade Raeder, en la conferencia.

Conforme orbitaba la Tierra, las cinco naves de THEMIS fueron capaces de estimar el grosor de la banda de partículas solares que entraban cuando los campos estaban alineados — resultó ser 20 veces mayor del número que obtenemos cuando los campos están anti-alineados.

THEMIS fue capaz de hacer estas medidas conforme se movía a través de la banda, con dos naves en distintos extremos de la misma; la banda resultó tener el grosor del radio de la Tierra 6 437 kilómetros. Las medidas del grosor tomadas más tarde mostraron que la banda estaba también creciendo rápidamente.

“Por tanto, esto realmente desafía nuestra comprensión del acoplamiento entre el viento solar y la magnetosfera”, dijo la físico Marit Oieroset de la Universidad de California en Berkeley, también en la conferencia de prensa.

Y aunque la interacción de las partícula anti-alineadas tiene lugar en el ecuador de la Tierra, las partículas alineadas tienen lugar a latitudes mayores tanto al norte como al sur del ecuador. La interacción está añadiendo burbujas de plasma en el campo magnético de la Tierra”, la cual es una forma fácil de lograr que las partículas solares entren, dijo Sibeck, científico del proyecto THEMIS.

Siguiente ciclo solar

Este hallazgo no sólo tiene implicaciones para la comprensión de los científicos de la interacción entre el Sol y la magnetosfera terrestre, sino para predecir los efectos en la Tierra durante el pico del siguiente ciclo solar.

El Sol funciona en un ciclo de 11 años, oscilando de forma alternativa en periodos activos y de calma. Estamos actualmente en un periodo tranquilo, con pocas manchas solares en la superficie del Sol y aún menos llamadas solares, aunque el siguiente ciclo de actividad solar ha comenzado. Se espera que alcance su pico alrededor de 2012, trayendo una gran cantidad de manchas solares, llamaradas y eyecciones de masa coronal (CMEs). Las CMEs pueden interactuar con la magnetosfera de la Tierra, provocando problemas en los satélites, comunicaciones y redes de energía.

Este periodo de próxima actividad parece que será más intenso que el anterior, el cual tuvo su pico alrededor de 2006, según piensan algunos científicos. La razón es el cambio en el alineamiento del Sol.

Durante el último pico, las llamaradas solares que impactaban en la Tierra estaban anti-alineadas. Los campos anti-alineados pueden energizar las partículas, pero en este caso, la energía llega antes que las propias partículas, lo cual no creo mucho lío en términos de tormentas e interrupciones geomagnéticas.

Pero el siguiente ciclo que veamos estará alineado, esto es, con campos anti-alineados que en teoría amplificarían los efectos de las tormentas cuando nos impacten.

Raeder hace un símil con encender una estufa de gas de dos formas: La primera forma es abrir el gas y encender la estufa para tener una llama. La segunda forma es dejar el gas abierto un tiempo, de forma que cuando enciendas tengas un estallido mayor.

“Parece que tendremos una época difícil durante los próximos 11 años”, dijo Sibeck.