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Portales ocultos en el campo magnético de la Tierra

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29 de junio de 2012: "Los portales" (extraordinarias puertas al espacio o al tiempo, que conectan a los viajeros con dominios lejanos) son un tema favorito de la ciencia ficción. Un buen portal es un atajo, una guía, una puerta a lo desconocido. Si existieran realmente...

Resulta que sí existen, de algún modo, y un investigador financiado por la NASA, en la Universidad de Iowa, ha averiguado la forma de encontrarlos.

"Los llamamos puntos X o regiones de difusión de electrones", explica el físico de plasmas Jack Scudder, de la Universidad de Iowa. "Son lugares donde el campo magnético de la Tierra se conecta con el campo magnético del Sol, creando así un camino ininterrrumpido que va desde la atmósfera de nuestro planeta hasta la atmósfera del Sol, a 150 millones de kilómetros (93 millones de millas) de distancia."

Hidden Portals (splash)
Un nuevo video ScienceCast explica cómo se forman los portales ocultos y cómo podemos encontrarlos. Reproducir el video (en idioma inglés)

Observaciones llevadas a cabo por la sonda espacial THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms o Cronología de Eventos e Interacciones a Macroescala durante Subtormentas, en idioma español), de la NASA, y por las sondas espaciales Cluster, de Europa, sugieren que estos portales magnéticos se cierran y se abren docenas de veces al día. Típicamente, se localizan a algunas decenas de miles de kilómetros de la Tierra, donde el campo geomagnético se topa con el arremetedor viento solar. La mayoría de los portales son pequeños y de corta duración; otros son muy grandes y duran más tiempo. Toneladas de partículas energéticas pueden fluir a través de las aberturas, golpeando así la atmósfera superior de la Tierra, desatando tormentas geomagnéticas y provocando brillantes auroras polares.

La NASA está planeando una misión llamada "MMS" (Magnetospheric Multiscale Mission, en idioma inglés, o Misión Multiescala Magnetosférica, en idioma español), la cual está programada para ser lanzada en el año 2014 con el fin de estudiar el fenómeno. Equipadas con detectores de partículas energéticas y sensores magnéticos, las cuatro sondas de la MMS se dispersarán en la magnetósfera de la Tierra y rodearán a los portales para observar cómo funcionan.

Solo hay un problema: encontrarlos. Los portales magnéticos son invisibles, inestables y evasivos. Se abren y se cierran sin previo aviso "y no hay señales que nos guíen", destaca Scudder.

Hidden Portals (Polar data, 200px)
Datos de la sonda polar de la NASA, recolectados alrededor del año 1998, proporcionaron pistas cruciales para encontrar los puntos magnéticos X.

De hecho, existen señales, y Scudder las ha encontrado.

Los portales se forman por medio de procesos de reconexión magnética. Las líneas entrelazadas de fuerza magnética del Sol y de la Tierra se unen para crear los portales. Los "puntos X" son los puntos donde se dan las intersecciones. La repentina unión de campos magnéticos puede impulsar chorros de partículas cargadas desde el punto X, creando de este modo una "región de difusión de electrones".

Para aprender a localizar estos eventos, Scudder observó datos proporcionados por una sonda espacial que orbitó la Tierra hace más de 10 años.

"A finales de la década de 1990, la sonda espacial Polar, de la NASA, pasó años en la magnetósfera de la Tierra", explica Scudder, "y, durante su misión, encontró muchos puntos X."

Debido a que la sonda Polar llevaba sensores similares a los de la MMS, Scudder decidió ver cómo era un punto X para la sonda Polar. "Usando información tomada de Polar, hemos encontrado cinco simples combinaciones de mediciones del campo magnético y de partículas energéticas que nos dicen cuando nos encontramos con un punto X o con una región de difusión de electrones. Una sonda espacial, apropiadamente equipada, puede realizar estas mediciones."

Esto significa que un solo miembro de la constelación de la MMS, utilizando los diagnósticos, puede encontrar un portal y alertar a los otros miembros de la constelación. Los planificadores de la misión pensaron durante mucho tiempo que la MMS tendría que pasar un año o más aprendiendo a encontrar portales antes de poder estudiarlos. La investigación de Scudder abrevia el proceso ya que permite que la MMS comience a trabajar sin retraso.

Es un atajo digno de los mejores portales de ficción, solo que esta vez los portales son reales. Y con las nuevas "señales" sabemos cómo encontrarlos.

El trabajo de Scudder y de sus colegas está descripto en la edición del 1 de junio de la revista científica Physical Review Letters.

Créditos y Contactos
Funcionaria Responsable de NASA: Ruth Netting
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Traducción al Español: Sol Gil
Editora en Español: Angela Atadía de Borghetti
Formato: Sol Gil

Más información

Querida, hice estallar el Tokamak --Una historia de Ciencia@NASA sobre la Misión Multiescala Magnetosférica (MMS).

Portales magnéticos conectan al Sol con la Tierra --Ciencia@NASA

Páginas oficiales de la MMS:SWRI, NASA

Portal de la Misión Polar de la NASA --Portal oficial

Créditos de la MMS: Los miembros del equipo científico de la misión, así como los desarrolladores de los instrumentos, pertenecen a la Universidad de New Hampshire; al Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins; al Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA; a la Universidad de Colorado; al Centro de Tecnología Avanzada Lockheed Martin; a la Universidad Rice; a la Universidad de Iowa; a la firma Aerospace Corporation y a la Universidad de California, en Los Ángeles. La colaboración internacional relacionada con los instrumentos de la MMS proviene de la Academia Austríaca de Ciencias, del Instituto de Tecnología Real y del Instituto de Física Espacial, de Suecia, así como del Laboratorio de Física del Plasma y del Centro Espacial de Toulouse, de Francia, y del Instituto de Ciencias del Espacio y Astronáuticas, de Japón.

La MMS es una misión científica del Directorio de Misiones Heliofísicas, de la NASA, en el Programa de Sondas Solares y Terrestres. La MMS está dirigida por el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA. El Centro Espacial Kennedy provee los servicios asociados con el lanzamiento.