La NASA descubre un nuevo proceso magnético en el Universo


En un nuevo descubrimiento realizado con la nave espacial Magnetospheric Multiscale Spacecraft (MMS, en inglés) de la NASA, los científicos han encontrado un nuevo tipo de evento magnético en el entorno cercano a la Tierra.

Cuando ocurre el viento solar, la lluvia torrencial de partículas cargadas procedentes del Sol afecta el campo magnético de la Tierra, el impacto genera campos magnéticos turbulentos que rodean el planeta y se extienden por cientos de miles de kilómetros.
Pero, ¿dónde termina toda la energía que emana? La misión MMS, ha descubierto la manera sorprendente en la que se disipa esta energía turbulenta: parecería que cuando los campos magnéticos se rompen y se vuelven a conectar, la energía magnética se convierte en chorros de electrones de alta velocidad.
Los hallazgos han sido publicados en un artículo en las páginas de la revista Nature e incorporan el uso de una técnica innovadora que funciona para extraer información adicional de los datos obtenidos.
En este caso, se trata de la reconexión magnética, uno de los procesos más importantes en el espacio lleno de partículas cargadas conocidas como plasma, que circulan alrededor de nuestro planeta.
Este proceso disipa la energía magnética e impulsa las partículas cargadas que contribuyen a un sistema de clima espacial dinámico que los científicos esperan comprender mejor e incluso predecir algún día, como en el caso del clima en la Tierra.
La reconexión según lo explica la NASA a través de su página de internet, ocurre cuando las líneas de un campo magnético cruzado se rompen y expulsan de forma explosiva las partículas cercanas a altas velocidades.
Así, el descubrimiento realizado consiste en el hallazgo de la reconexión en un punto que nunca se había visto antes: en el plasma turbulento.
“En el universo de plasma, hay dos fenómenos importantes: reconexión magnética y turbulencia”, explica Thai Phan, investigador en la Universidad de California en Berkeley, y autor principal del artículo. “Este descubrimiento une estos dos procesos”.
La reconexión magnética se ha observado innumerables veces en la magnetosfera, el entorno magnético alrededor de la Tierra, pero generalmente en condiciones de calma.
El nuevo evento ocurrió en una región llamada Magnetosheath (un término que aún no existe en el español), justo fuera del límite exterior de la magnetosfera, donde el viento solar es extremadamente turbulento.
Anteriormente, los científicos no sabían si la reconexión podría ocurrir ahí, ya que el plasma es muy caótico en esa región. MMS descubrió que sí, pero en escalas mucho más pequeñas que las naves espaciales anteriores podían sondear.
Dicha nave es capaz observar fenómenos que nadie ha visto antes. Además, los instrumentos de MMS están diseñados para capturar datos a velocidades cien veces más rápidas que las misiones anteriores.
Aunque los instrumentos a bordo del MMS son increíblemente rápidos, todavía son demasiado lentos para capturar la reconexión turbulenta en acción, lo que requiere observar capas estrechas de partículas de movimiento rápido lanzadas por las líneas de campo que retroceden, explica la NASA.
En comparación con la reconexión estándar, en la cual grandes chorros de iones salen del sitio de reconexión, la reconexión turbulenta expulsa “chorros” de electrones de solo un par de kilómetros de ancho.
“La misión de la nave es medir los chorros de electrones opuestamente dirigidos al mismo tiempo, y MMS tuvo la suerte de captar el sitio de reconexión y detectar ambos chorros”, explica Jonathan Eastwood, del Imperial College de Londres y coautor del estudio.
Así los científicos crearon una técnica para interpolar los datos, lo que les permite leer entre líneas y recopilar puntos de datos adicionales, para resolver a que se deben estos chorros.
“El evento clave del estudio ocurre en solo 45 milisegundos (la reconexión). Este sería un punto de datos con los datos básicos”, explica Amy Rager, del Goddard Space Flight Center de la NASA y desarrolladora de la técnica.
“Pero en su lugar podemos obtener de seis a siete puntos de datos en esa región con este método, lo que nos permite comprender lo que está sucediendo”, detalla.
El hallazgo de reconexión en turbulencia tiene implicaciones, por ejemplo, para estudios sobre el Sol. Puede ayudar a los científicos a comprender el papel que desempeña la reconexión magnética al calentar la corona solar -la atmósfera exterior del Sol- y acelerar el viento solar supersónico, concluyen.

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