La magnetósfera terrestre actúa como un colador con el viento solar

Saturday 27 october 2012













La magnetósfera terrestre actúa como un colador con el viento solar





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El cuarteto de satélites de la
ESA dedicado al estudio de la magnetosfera terrestre, Clúster, ha
descubierto que nuestra burbuja protectora deja pasar el
viento solar en un mayor rango de condiciones de lo que se pensaba.








El campo magnético terrestre
es la primera línea de defensa de nuestro planeta ante el bombardeo del
viento solar, una corriente de plasma expulsada por el
Sol que viaja a través del Sistema Solar arrastrando su propio campo
magnético. En función
de cómo esté alineado el campo magnético
interplanetario (IMF) del viento solar con el campo magnético
terrestre, se producen distintos fenómenos en las inmediaciones de
nuestro planeta.


Uno de los procesos mejor conocidos
es la reconexión magnética, que se produce cuando líneas de campo que
apuntan en direcciones opuestas se abren de forma
espontánea y se reconectan con otras líneas cercanas. Esto expulsa
su carga de plasma hacia la magnetosfera, dejando la puerta abierta para
que el viento solar alcance la Tierra.


Bajo ciertas circunstancias esto
puede influir en la 'meteorología espacial', generando espectaculares
auroras, interrumpiendo las señales de GPS o afectando a los
sistemas eléctricos en tierra.








En el año 2006 Clúster realizó
un sorprendente descubrimiento: unos enormes remolinos de plasma que se
extendían a lo largo de más de 40.000 kilómetros en el
límite de la magnetosfera - la magnetopausa. Estos remolinos dejaban
pasar el viento solar incluso cuando el campo magnético terrestre y el
IMF estaban alineados.


Estos remolinos se encontraban a latitudes ecuatoriales, donde la alineación entre los dos campos
magnéticos es mayor. Estos vórtices están regulados por el proceso conocido como efecto Kelvin-Helmholtz (KH), que se produce en la naturaleza cuando
hay un gradiente de velocidad en la interfaz entre dos flujos adyacentes.








Este fenómeno es el
responsable de la formación de olas bajo la acción del viento que sopla
sobre la superficie del mar, o de las nubes en la
atmósfera.


El análisis de los datos
recogidos por Clúster revela que las inestabilidades KH se pueden
producir en otras regiones de la magnetopausa, y en distintas
configuraciones del IMF, constituyendo un mecanismo que permite el
transporte continuo de viento solar hacia el interior de la magnetosfera
terrestre.


"Descubrimos que cuando el
campo magnético interplanetario llega en dirección este u oeste, la
mayor parte de la capa límite de la magnetosfera a altas
latitudes experimenta inestabilidades KH. Estas regiones están
bastante alejadas de donde se había observado este fenómeno antes",
explica Kyoung-Joo Hwang, del Centro Goddard de la NASA y autor
principal del artículo que presenta estos resultados en el Journal
of Geophysical Research.


"De hecho, resulta difícil imaginar
una situación en la que el plasma del viento solar no pueda filtrarse en
la magnetosfera, ya que no es una burbuja magnética
perfecta".








Estos resultados confirman las predicciones teóricas y están de acuerdo con las simulaciones realizadas por los autores de este
estudio. "El viento solar puede entrar en la magnetosfera en un rango de ubicaciones y condiciones que no conocíamos hasta ahora", añade
Melvyn Goldstein, también del Centro Goddard de la NASA y coautor de esta publicación. "Todo esto sugiere que la magnetopausa actúa como una especie
de 'colador' que permite que el viento solar se filtre de forma continua hacia la magnetosfera".


Las inestabilidades KH también se
han detectado en las magnetosferas de Mercurio y de Saturno. Según este
estudio, en estos planetas también podrían constituir un
mecanismo de transporte continuo de viento solar hacia sus
respectivas magnetosferas.








"Las observaciones de Clúster nos
ayudan a comprender mejor el comportamiento del viento solar y su
interacción con la magnetosfera, que es la clave para el
estudio de la meteorología espacial", explica Matt Taylor,
científico del proyecto Clúster para la ESA.


"En
este caso, la (relativamente) poca separación entre los cuatro
satélites de Clúster mientras cruzaban la
magnetopausa diurna a altas latitudes nos ha permitido echar una
mirada microscópica al proceso que rasga la magnetopausa, dejando pasar a
las partículas procedentes del Sol".