jueves, 25 de octubre de 2012

LA MAGNETOSFERA TERRESTRE SE COMPORTA COMO UN COLADOR


Entrada del viento solar en latitudes bajas. Cuando el Campo Magnético Terrestre y el Campo Magnético Interplanetario (FMI) estan alineados, por ejemplo en una orientación hacia el norte, según lo indicado por la flecha blanca en este gráfico, las ondas Kelvin-Helmholz se generan en bajas latitudes (ecuatorial)
Crédito de la imagen: AOES Medialb.

El cuarteto de satélites de la Misión Cluster de la ESA que estudian la magnetosfera de la Tierra, ha descubierto que la burbuja magnética protectora permite que el viento solar tenga un rango más amplio de condiciones de lo que se creía. El campo magnético de la Tierra es la primera línea de defensa de nuestro planeta contra el bombardeo del viento solar. 


El viento solar es una corriente de plasma  lanzada por el Sol que viaja por todo el Sistema Solar a una velocidad que fluctúa entre los 250 a 800 kilómetros por segundo (y a veces más), llevando su propio campo magnético. 
Dependiendo de cómo el Campo Magnético Interplanetario (FMI siglas en inglés) se alinea con el campo magnético de la Tierra,  pueden surgir diferentes fenómenos en el entorno inmediato de la Tierra.
Un conocido proceso es la reconexión magnética, donde las líneas del campo magnético que apuntan en direcciones opuestas, espontáneamente se rompen y se vuelven a conectar con otras líneas de campo cercanas. Esto redirige su carga de plasma en la magnetosfera, abriendo la puerta para que el viento solar llegue a la Tierra.

En determinadas circunstancias esto puede conducir a un  "tiempo espacial", produciendo una generación de auroras espectaculares, que pueden interrumpir las señales de GPS y afectando los sistemas terrestres de energía.
En 2006, el Grupo Cluster hizo un sorprendente descubrimiento, 40.000 kilómetros de remolinos de plasma a lo largo del límite de la magnetosfera - en la magnetopausa – que podría permitir que el viento solar entrara, incluso cuando el campo magnético de la Tierra y el FMI están alineados.

Estos remolinos se encuentran en latitudes bajas y ecuatoriales, donde los campos magnéticos estaban más estrechamente alineados.
Estos vórtices gigantes son impulsados ​​por un proceso conocido como el efecto Kelvin-Helmholtz (KH), el cual puede ocurrir en cualquier lugar en la naturaleza cuando dos flujos adyacentes se deslizan entre sí a velocidades diferentes.
Los ejemplos incluyen ondas azotadas por el viento deslizándose por la superficie del océano, o en las nubes atmosféricas.
El análisis de los datos de Cluster, ha encontrado ahora que las ondas de KH también pueden ocurrir en un rango más amplio de lugares en la magnetopausa y cuando el FMI está dispuesto en un número de configuraciones diferentes, proporcionando así un mecanismo para el ingreso continuo del viento solar en la magnetosfera de la Tierra.

Entrada del viento solar en latitudes altas. Cuando el campo Magnético Interplanetario, (FMI) indicado por la flecha blanca, está orientado hacia el oeste (dawnward) o en la dirección opuesta, hacia el este (duskward), las capas de la magnetopausa del contorno, tienen mayor latitud por estar más sujeta a las inestabilidades Kelvin-Helmholz. Crédito de la imagen: AOES Medialab

"Encontramos que cuando el campo magnético interplanetario es hacia el oeste o hacia el este, las capas límite de la magnetopausa de mayor latitud, se ha convertido en más sujetos de inestabilidades KH, regiones muy distantes de las observadas anteriormente de estas olas", dice Kyoung-Joo Hwang de la NASA Goddard Space Flight Center y autor principal del artículo publicado en el Journal of Geophysical Research . "De hecho, es muy difícil imaginar una situación en la que plasma del viento solar no pueda entrar en la magnetosfera, ya que no es una burbuja magnética perfecta".
Los resultados han confirmado  las predicciones teóricas que se reproducen mediante simulaciones presentadas por los autores del nuevo estudio.
"El viento solar puede entrar en la magnetosfera en diferentes lugares y bajo diferentes condiciones del campo magnético que no había conocido antes", dice el co-autor Melvyn Goldstein, también del Centro Goddard para Vuelos Espaciales. “Eso sugiere que hay un tamiz-como propiedad de la magnetopausa en permitir que el viento solar fluya continuamente dentro de la magnetosfera”
El efecto KH también se observa en las magnetosferas de los planetas Mercurio y Saturno, y los nuevos resultados sugieren también que podría proporcionar un mecanismo que hace posible la  entrada continua del viento solar en las magnetosferas planetarias.
"Las observaciones Cluster de estas ondas en la frontera, han proporcionado un gran avance en nuestra comprensión del viento solar, interacciones magnetosféricas, que están en el centro de la investigación del clima espacial", dice Matt Taylor, científico del proyecto Cluster de la ESA. "En este caso, la separación relativamente pequeña de los cuatro satélites Cluster, ya que pasa a través de la magnetopausa diurna de alta latitud proporcionó una mirada microscópica a los procesos desgarrando la magnetopausa y permitiendo que las partículas de la entrada de sol directo a la atmósfera."
Fuente: ESA News -24.oct.2012 / 
Journal  of Geophysical Research -  http://www.agu.org/journals/jgr/