Los Cluster de ESA vuelan a través del interruptor eléctrico de la Tierra

Los Cluster de ESA vuelan a través del interruptor eléctrico de la Tierra

Por :Aixa Ivone Ardila

Los satélites Cluster de ESA han volado a través de regiones del campo magnético de la Tierra que aceleran los electrones hasta aproximadamente una centésima parte de la velocidad de la luz.

Los satélites Cluster de ESA han volado a través de regiones del campo magnético de la Tierra que aceleran los electrones hasta aproximadamente una centésima parte de la velocidad de la luz. Las observaciones presentadas por los científicos encargados de los Cluster, quienes realizaron los primeros descubrimientos de tales eventos, proporcionaron un estudio de los detalles del proceso universal conocido como reconexión magnética.

El 25 de enero del 2005, las cuatro naves espaciales Cluster se encontraron en el lugar correcto en el instante preciso: una región del espacio conocida como una región de difusión de los electrones. Esta es una frontera de tan sólo unos pocos kilómetros de grosor que se presenta a una altura de aproximadamente 60 000 kilómetros por encima de la superficie de la Tierra. Marca la frontera entre el campo magnético de la Tierra y el del Sol. El campo magnético del Sol es llevado a la Tierra por un viento de partículas cargadas eléctricamente, conocido como el viento solar.

Una región de difusión de electrones es como un interruptor eléctrico. Cuando es activado, éste usa la energía almacenada en los campos magnéticos de la Tierra y el Sol para calentar las partículas de su zona eléctricamente cargadas a grandes velocidades. De esta manera, inicia un proceso que resulta en la creación de la aurora en la Tierra, donde en un rápido movimiento, las partículas cargadas chocan con los átomos atmosféricos y forman haces luminosos.

También hay un lado siniestro de las regiones de difusión de electrones. Las partículas aceleradas al colisionar pueden dañar los satélites, causando cargas eléctricas elevadas. Estos cortocircuitos destruyen el equipo sensible.

Diecinueve veces en una hora, el cuarteto de los Cluster se encontró devorado por una región de difusión de electrones. Esto fue causado por el viento solar que golpeó la capa fronteriza, causando que se moviera de un lado para otro. Cada travesía en la región de difusión de electrones tuvo una duración de tan sólo 10 –20 milisegundos por cada nave espacial y solamente el instrumento conocido como Instrumento de Flujo de Electrones (EDI, por sus siglas en inglés Electron Drift Instrument), era lo suficientemente rápido para medir los electrones.

La observación es importante porque suministra la mejor medida de la región de difusión de electrones. “Ni siquiera los mejores computadores en el mundo pueden simular las regiones de difusión de electrones; simplemente no tienen capacidad de computarlas”, dice Forrest Mozer, de la Universidad de California, en Berkeley, quien dirige la investigación de los datos del Grupo.

Los datos pueden proveer inestimables indicios en el proceso de la reconexión magnética. El fenómeno ocurre en todo el Universo a diferentes escalas y donde quiera que halla campos magnéticos implicados. En esas complejas situaciones, los campos magnéticos ocasionalmente colapsan en configuraciones más estables. Esta reconexión libera energía a través de las regiones de difusión de electrones. En el Sol, la reconexión magnética dirige las llamaradas solares que ocasionalmente liberan enormes cantidades de energía sobre las manchas solares.

Este importante trabajo puede tener una importante orientación para resolver las necesidades energéticas de la Tierra. Los físicos nucleares que intentan construir generadores de fusión tratan de crear campos magnéticos estables en sus reactores, pero están plagados por eventos de reconexión que arruinan sus configuraciones. Si los procesos de reconexión pudieran ser entendidos, quizás serían más claras las maneras de prevenirlos en los reactores nucleares.

Sin embargo, esto aún yace en el futuro. ”Necesitamos llevar a cabo mucha más ciencia antes de que comprendamos totalmente la reconexión”, dice Mozer, cuyo objetivo es entender cómo en condiciones de viento solar, se accionan los eventos de reconexión y su asociación con las regiones de difusión de electrones vistas por los Cluster.

Más información e imágenes en:

http://www.esa.int/esaCP/SEM8DA9ATME_index_1.html#subhead2