MAGNETISMO ENTRE EL CIELO Y LA TIERRA

Magnetismo estelar: ¿Qué hay detrás de las luces más brillantes en el cielo?

Los físicos espaciales de la Universidad de Wisconsin-Madisonacaban de lanzar detalles sin precedentes sobre un extraño fenómeno que alimenta las auroras boreales, las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal (las mayores explosiones en nuestro sistema solar). Los datos sobre la llamada ” #reconexión magnética ” provienen de un cuarteto de nuevas naves espaciales que miden la radiación y los campos magnéticos en la órbita terrestre alta.

“Estamos viendo la mejor imagen de la reconexión magnética en el espacio”, dice Jan Egedal, profesor de física y autor principal de un estudio en Physical Review Letters . La reconexión magnética es difícil de describir, pero puede definirse vagamente como la fusión de campos magnéticos que libera una cantidad asombrosa de energía.

La reconexión magnética sigue siendo misteriosa, especialmente porque “rompe la ley estándar” que rige las partículas cargadas, o plasma, dice Egedal.

Egedal y sus colegas estudiaron las grabaciones del 15 de octubre de 2016, cuando el satélite Magnetosphere Multiscale pasó por el punto donde el viento solar se encuentra con el campo magnético de la Tierra. “Nuestros datos muestran claramente que los electrones de repente dejan de seguir los campos magnéticos y se alejan en otra dirección, girando y girando. Eso exige una explicación”, dice Egedal.

La actividad confirmó las descripciones teóricas de la reconexión magnética. Pero violó la ley estándar que rige el comportamiento de los plasmas: nubes de partículas cargadas que comprenden, por ejemplo, el viento solar. “La ley de congelación de plasma‘ dice que los electrones y los campos magnéticos tienen que moverse juntos siempre, y de repente eso no se aplica aquí”, dice Egedal.

“Es el ejemplo más claro que se haya medido en el espacio, y me dejó alucinado”.

“Nuestras ecuaciones indican que la reconexión no puede suceder, pero lo hace”, dice Egedal, “y nuestros resultados nos muestran qué factores deben agregarse a las ecuaciones. Cuando se viola la ley, podemos obtener una explosión. Incluso en el nivel magnético moderado de la Tierra campo, la reconexión desde un área de solo 10 kilómetros de diámetro puede cambiar el movimiento del plasma a miles dekilómetros de distancia “.

En la década de 1970, los telescopios que orbitaban sobre el campo magnéticoy la atmósfera protectores de la Tierra comenzaron a devolver datos sobre rayosX y otros tipos de radiación no visible. Muy rápidamente, la antigua imagen del cielo como una silenciosa cortina de estrellas se desvió, revelando un zoológico de objetos raros, poderosos rayos y explosiones catastróficas. Todos debían explicarse, y los teóricos comenzaron a centrarse en la reconexión magnética, que se había esbozado en 1956.

Por ahora, la reconexión magnética se ha relacionado con:

  • Agujeros negros, objetos ultradensos con una gravedad intensa que impide que incluso la luz salga.
  • Pulsars, que giran cientos de veces por segundo y emiten faros de luz penetrantes.
  • Supernovas, que liberan energía visible a través de las galaxias cuando explotan.
  • Núcleos galácticos activos, velas superbrillantes que son visibles desde miles de millones de años luz de distancia.

“Casi todo lo que sabemos sobre el universo proviene de la luz que nos llega”, dice Cary Forest, también profesor de física en la Universidad de Wisconsin-Madison. “Cuando uno de estos fantásticos telescopios espaciales ve una ráfaga masiva de rayos X que dura solo decenas de milisegundos desde un objeto en una galaxia lejana, esta gigantesca explosión de energía a una distancia tan grande puede reflejar un evento de reconexión masiva”.

Pero hay más, agrega Forest. “Cuando las estrellas de neutrones se fusionan y emiten rayos X, esa es la reconexión magnética. Con estos avanzados telescopios en órbita, casi todo lo que es interesante, que se dispara de repente, probablemente tenga algún elemento importante de reconexión en su raíz“.

Reconexión magnética

La reconexión magnética también subyace a las auroras en ambos polos, dice Egedal. Cuando la reconexión ocurre en el lado de la Tierra que da hacia el sol, como se vio en el estudio reciente, “cambia la energía magnética en el sistema. Esta energía migra hacia el lado nocturno, y lo mismo sucede allí, acelerando las partículas hacia los polos, formando auroras “.

Además de ofrecer información sobre el papel de la reconexión magnética en explosiones celestiales, erupciones y extraordinarias emisiones de energía, las observaciones tienen un lado práctico en términos de clima espacial: las explosiones de materia cargada del sol pueden dañar los satélites e incluso los equipos eléctricos en el suelo. Después de una llamarada solar en 1989, por ejemplo, todo el sistema de energía en Quebec se apagó después de que recogió un pulso de energía del espacio. “A lo largo de los Estados Unidos de costa a costa, más de 200 problemas de red eléctrica estallaron a los pocos minutos del comienzo de la tormenta magnética del 13 de marzo”, escribió la NASA.

Hoy, señala Forest, los modernos sistemas de utilidad contienen interruptores para interrumpir el ciclo de conductores que podrían convertirse en antenas que captan un pulso problemático del sol.

Si entendemos mejor la reconexión, quizás podamos mejorar los pronósticos del clima espacial“, dice Egedal. “Podemos mirar al sol para predecir lo que puede pasar en dos o cuatro días, que es cuánto tarda el viento del sol en llegar a la Tierra”. #Ciencia

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