Pruebas del esquivo viento espacial en la atmósfera terrestre

Un nuevo estudio proporciona la primera prueba concluyente de la existencia de viento espacial, un concepto teórico propuesto por primera vez hace más de 20 años. Al analizar los datos de la sonda espacial Cluster de la Agencia Espacial Europea, el investigador Iannis Dandouras detectó este viento llamado plasmasférico, ya que contribuye a la pérdida de material de la plasmasfera, una región en forma de rosquilla que se extiende por encima de la atmósfera terrestre. Los resultados se publican en Annales Geophysicae, una revista de la Unión Europea de Geociencias (EGU).

“Después de un largo escrutinio de los datos, ahí estaba, un viento lento pero constante, la liberación de alrededor de 1 kilogramo de plasma por segundo en la magnetosfera externa: lo que corresponde a casi 90 toneladas cada día. Fue sin duda una de las sorpresas más agradables que jamás he tenido “ dijo Dandouras del Instituto de Investigación de Astrofísica y Planetología de Toulouse, Francia.

El plasmasfera es una región llena de partículas cargadas que ocupa la parte interior de la magnetosfera de la Tierra, dominada por el campo magnético del planeta.

Para detectar el viento, Dandouras analizó las propiedades de estas partículas cargadas, utilizando la información recopilada en el plasmasfera por sonda Cluster de la ESA. Además, desarrolló una técnica de filtrado para eliminar las fuentes de ruido y buscar movimiento del plasma a lo largo de la dirección radial, ya sea dirigida a la Tierra o en el espacio exterior.

Como se detalla en el nuevo estudio de Geophysicae Annales, los datos mostraron un viento constante y persistente que porta alrededor de un kilo de materiales hacia el exterior de la plasmasfera cada segundo a una velocidad de más de 5.000 km / h. Este movimiento del plasma estuvo presente en todo momento, incluso cuando el campo magnético de la Tierra no estaba siendo perturbado por partículas energéticas provenientes del sol.

Los investigadores predijeron un viento espacio con estas propiedades hace más de 20 años: es el resultado de un desequilibrio entre las diferentes fuerzas que gobiernan el movimiento de plasma. Sin embargo, la detección directa eludió cualquier observación hasta ahora.

“El viento plasmasférico es un fenómeno débil, requiriendo para ser detectado de instrumentación sensible y mediciones detalladas de las partículas en el plasmasfera y la forma en que se mueven”, explica Dandouras, que es también el vice-presidente de la división Planetaria y Solar de Ciencias de Sistemas en EGU.

El viento contribuye a la pérdida de material de la capa de la atmósfera superior de la tierra y, al mismo tiempo, es una fuente de plasma para la magnetosfera exterior. Dandouras explica: “El viento plasmasférico es un elemento importante en el balance de masa de la plasmasfera, y tiene implicaciones sobre el tiempo que se necesita para llenar esta región después de que se erosione tras una perturbación del campo magnético del planeta debido al viento plasmasférico, desde la alta atmósfera por debajo de ella, para volver a llenar la plasmasfera. Es como verter materia en un envase con fugas “.

El plasmasfera, el depósito de plasma más importante dentro de la magnetosfera, juega un papel crucial en el gobierno de la dinámica de los cinturones de radiación de la Tierra. Estos presentan un peligro de radiación para los satélites y los astronautas. El material de la plasmasfera también es responsable de la introducción de un retardo en la propagación de las señales GPS que pasan a través de él.

“La comprensión de las diversas fuentes y mecanismos de material plasmasférico, y su dependencia de las condiciones en la perdida de actividad geomagnética, es esencial para la comprensión de la dinámica de la magnetosfera, y también para la comprensión de los mecanismos físicos subyacentes de algunos fenómenos del clima espacial”, dice Dandouras.

Michael Pinnock, Editor Jefe de Annales Geophysicae reconoce la importancia de los nuevos resultados. “Es una buena prueba de la existencia del viento plasmasférico. Un importante paso adelante en la validación de la teoría. Los modelos de la plasmasfera, ya sea con fines de investigación o aplicaciones para meteorología espacial (por ejemplo, la propagación de señales GPS) deben tomar a partir de ahora este fenómeno en cuenta “, escribió en un correo electrónico.

Vientos similares podrían existir alrededor de otros planetas, lo que proporcionaría una forma de perdida de material atmosférico al espacio. La fuga atmosférica juega un papel en la formación de la atmósfera de un planeta y, por lo tanto, en su habitabilidad.

Enlace original: Cluster spacecraft detects elusive space wind