La Invisible Cola Magnética de la Tierra

Las primeras imágenes completas de la magnetósfera de nuestro planeta, captadas por la nave espacial IMAGE de la NASA, muestran una curiosa cola de plasma que se dirige hacia el Sol.

25 de enero, 2001 -- Ya están disponibles las primeras imágenes en gran escala de los mecanismos ocultos de los campos de fuerza magnéticos de la Tierra, incluyen la confirmación de una sospechada, pero invisible hasta ahora, "cola" de gas electrificado.

La cola, que se vierte desde la Tierra hacia el Sol, fue detectada por la Cámara de Imágenes para la Magnetopausa de la nave espacial Exploración Global de la Aurora de NASA. (IMAGE en inglés). Aparece en la portada del número del 26 de enero, de la revista Science. IMAGE ofrece a los investigadores una vista sin precedentes del gas trasparente electrificado, atrapado dentro de los campos magnéticos, entregando la primera perspectiva visual global de las tormentas magnéticas.

Derecha: El Cámara de Ultravioleta Extremo (EUV) a bordo del IMAGE captó esta imagen del resplandor del ultravioleta, del relativamente frío plasma que rodea nuestro planeta. Una "cola" de plasma, arriba a la izquierda, se dirige hacia el Sol. El círculo, más pequeño y débil, cerca del centro de la imagen es la radiación ultravioleta de la aurora boreal (o "luces del norte"). [Más información, en inglés.]

La región, rodeada por el campo magnético de la Tierra, llamada "magnetósfera," regula el comportamiento de las partículas cargadas en el espacio cerca de la Tierra y escuda nuestro planeta del viento solar. Eventos explosivos en el Sol pueden cargar la magnetósfera con energía, generando tormentas magnéticas que afectan los satélites, las comunicaciones y los sistemas de transmisión de electricidad.

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Es difícil para cualquier nave espacial o incluso para una pequeña flota, obtener una visión en gran escala coherente de la actividad en esta vasta región, debido a que la magnetósfera se extiende incluso más allá de la Luna, en el lado nocturno de la Tierra.

"Imagínese intentar rastrear y comprender la formación de los huracanes sin la vista desde los satélites meteorológicos," dijo el Dr. Thomas Moore, científico jefe del Proyecto IMAGE del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA. "Antes del IMAGE, y como los primeros meteorologistas, con una pequeña cantidad de estaciones de medición teníamos una visión incompleta y muchas veces incorrecta de la magnetósfera, debido a que no podíamos ver el cuadro completo."

"IMAGE está entregando por primera vez, vistas globales de las poblaciones de partículas cargadas de la Tierra, en múltiples longitudes de onda y energías, en plazos de unos pocos minutos, que son suficientes para rastrear la dinámica de la magnetósfera," dijo el Dr. James Burch, del Southwest Research Institute, EEUU, investigador principal del IMAGE y autor principal del artículo de Science.

La magnetósfera de la Tierra atrapa gas electrificado, llamado plasma. Las recientes imágenes del IMAGE, muestran una estructura en forma de cola en el plasma de la propia Tierra, que se forma a medida que algo del gas se vierte hacia el Sol. Esta estructura fue predicha 30 años atrás, pero las naves espaciales anteriores fueron incapaces de confirmar su existencia.

Se piensa que esta estructura con forma de cola, es un flujo de plasma que regresa (hacia el Sol) cuando el viento solar impacta y distorsiona la magnetósfera. Por ejemplo una gota de lluvia que cae, tiene al comienzo una forma casi esférica. A medida que cae y gana velocidad, la resistencia del aire induce un cambio de forma en la gotita, a medida que el agua es arrastrada desde el fondo (cabeza) a la parte superior (cola). La tensión superficial impide que el agua se disperse desde la cola, por lo que el agua es obligada a fluir dentro de la gota y regresar a la cabeza.

De manera parecida el viento solar distorsiona la magnetósfera de la Tierra, comprimiéndolo en el lado diurno de la Tierra, al igual que lo que ocurre con la gota de lluvia. La magnetósfera es estirada hacia el lado nocturno, como la cola de la gota, dándole forma de gota de lluvia.

El plasma cercano a los límites de la magnetósfera es arrastrado por el viento solar, pero luego es llevado alrededor de la Tierra y obligado a regresar en dirección al Sol. A pesar que se esperaba una cola de plasma que apuntara al Sol, IMAGE desenmascaró algunas sorpresas. Por un lado la nave descubrió áreas en la nube de plasma de la Tierra que están casi vacías de plasma. El equipo del IMAGE llamó a estas inesperadas estructuras "ensenadas" e intenta explicar cómo se forman.

Derecha: El instrumento Atomos Neutrales de Altas Energías (HENA) del IMAGE, captó esta imagen, en colores falsos, de átomos neutrales resplandeciendo dentro del plasma caliente que rodea la Tierra. Blanco-naranja indica el plasma más denso, mientras que el rojo registra el menos denso. En esta imagen podemos ver que el plasma caliente es más denso en el lado diurno de la Tierra, lo que era inesperado. [más]

El IMAGE, lanzado el 25 de marzo, 2000, reveló también una sorprendente actividad durante las tormentas magnéticas, que ocurren cuando el viento solar vapulea la magnetósfera de la Tierra. La región de la magnetósfera del lado nocturno, que es estirada por el viento solar, en ocasiones rebota y dispara plasma en forma violenta hacia la superficie. El plasma se recalienta a varios millones de grados y remolinea alrededor de la Tierra en corrientes de varios millones de amperes. IMAGE descubrió que, inesperadamente, este plasma es a veces más denso en el lado diurno de la Tierra. Los investigadores estudian el fenómeno en este momento.

ARRASTRANDO LA COLA: EL SATELITE IMAGE VE LAS INVISIBLE REGIONES MAGNETICAS DE LA TIERRA REALM -- un comunicado de prensa del Instituto Goddard con los últimos resultados del IMAGE, que incluyen muchos vínculos web relacionados con el tema.

Página principal del IMAGE -- en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA

Desde la Mesa de Diseño a las Estrellas -- artículo de Science@NASA: Dr. Jim Burch, investigador principal del satélite climatológico IMAGE de la NASA, describe cómo es comenzar imaginando una misión espacial y luego hacer que se haga realidad.

El Policía Espacial RADAR -- artículo de Science@NASA: El satélite IMAGE de la NASA revolucionará nuestra comprensión de la magnetósfera de la Tierra y mejorará la predicción del clima desde el espacio.

Parte Satélite Meteorológico -- artículo de Science@NASA: el satélite IMAGE de la NASA vuela con éxito a la órbita desde Vandenberg AFB.