Física solar - Cartografían el campo magnético solar desde la fotosfera hasta la base de la corona

 Visualización artística del campo magnético solar en la región activa observada por CLASP2. Crédito: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC)

Los telescopios espaciales obtienen cada día imágenes espectaculares de la actividad solar. Sin embargo, sus instrumentos son ciegos al responsable de tal actividad: el campo magnético en las capas externas de la atmósfera solar, donde tienen lugar los fenómenos explosivos que en ocasiones afectan a la Tierra. Las extraordinarias observaciones de la polarización de la luz ultravioleta del Sol logradas por la misión CLASP2 han permitido elaborar un mapa del campo magnético a través de toda la atmósfera solar, desde la fotosfera hasta la base de la extremadamente caliente corona. Esta investigación, publicada recientemente en la revista Science Advances, ha sido realizada por el equipo internacional responsable de tal experimento suborbital, el cual incluye a varios científicos del grupo POLMAG del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) en España.

La cromosfera es una región muy importante de la atmósfera solar que se extiende unos miles de kilómetros entre la relativamente delgada y fría fotosfera (con temperaturas de algunos miles de grados) y la extensa y extremadamente caliente corona (con temperaturas superiores al millón de grados). Aunque la temperatura de la cromosfera es cien veces menor que la de la corona, la cromosfera es mucho más densa y necesita muchísima más energía para sostenerse. Además, la energía mecánica necesaria para calentar la corona tiene que atravesar la cromosfera, lo que la convierte en una región interfaz crucial para solucionar muchos de los problemas clave en la física solar y estelar. Uno de los retos científicos actuales es entender cómo se produce la violenta actividad de la atmósfera solar, que en ocasiones perturba la magnetosfera terrestre con serias consecuencias para nuestro presente mundo tecnológico.

"Es imposible entender la atmósfera solar si no logramos determinar los campos magnéticos de la cromosfera, especialmente en sus capas más externas, donde la temperatura del plasma es del orden de diez mil grados y las fuerzas magnéticas dominan la estructura y dinámica del plasma", asegura Javier Trujillo Bueno, Profesor del CSIC en el IAC y científico responsable del grupo POLMAG del IAC. Las investigaciones teóricas realizadas por este grupo, financiado por una "Advanced Grant" del Consejo Europeo de Investigación, indicaron que tal objetivo puede alcanzarse si se observa la polarización que varios mecanismos físicos producen en la radiación ultravioleta emitida por los átomos de hidrógeno neutro y del magnesio ionizado en la cromosfera solar.

Dado que la atmósfera de la Tierra absorbe la radiación ultravioleta del Sol, hay que ir a observarla por encima de los 100 kilómetros de altura. Con este objetivo se creó un consorcio internacional liderado por el Marshall Space Flight Center de la NASA (NASA/MSFC), el Observatorio Astronómico Nacional japonés (NAOJ), el Instituto de Astrofísica Espacial francés (IAS) y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). Este equipo diseñó una serie de experimentos espaciales que fueron aprobados en llamamientos competitivos de la NASA en el marco de su programa para investigaciones con cohetes sonda. El acrónimo de tales experimentos espaciales es CLASP, el "Chromospheric Lyman-Alpha Spectro-Polarimeter" (CLASP1, lanzado el 3 de septiembre de 2015) y el "Chromospheric LAyer Spectro-Polarimeter" (CLASP2, lanzado el 11 de abril de 2019). Ambos experimentos suborbitales han tenido un gran éxito y la NASA así lo ha reconocido al otorgar su "Group Achievement Honor Award" (Premio de Honor a los Logros del Grupo) al equipo internacional.

El estudio que acaba de publicar la prestigiosa revista "Science Advances", titulado “Mapping Solar Magnetic Fields from the Photosphere to the Base of the Corona”, está basado en una pequeña parte de los datos sin precedentes conseguidos por CLASP2. En particular, el equipo ha analizado la intensidad y polarización circular de la radiación ultravioleta emitida por el plasma de una región activa de la atmósfera solar, en el rango espectral de las líneas h y k del Mg II (magnesio ionizado), alrededor de 2800 ángstroms. En esta región espectral se encuentran también dos líneas espectrales producidas por los átomos del Mn I (manganeso neutro).

La imagen en color rojo, obtenida por el telescopio SDO de la NASA, muestra la región activa del disco solar observada simultáneamente por CLASP2 e Hinode. Las líneas verdes a la izquierda indican la posición de la rendija del espectropolarímetro de CLASP2. En cada punto de esta rendija CLASP2 midió la variación con la longitud de onda de la intensidad (panel superior derecho) y de la polarización circular (panel inferior derecho) en líneas cromosféricas del espectro ultravioleta solar. De forma simultánea, el telescopio espacial Hinode midió la polarización circular en líneas fotosféricas del rango visible del espectro. Estas señales de polarización circular son producidas por el campo magnético presente a distintas alturas en la atmósfera solar y, a partir de ellas, los investigadores han logrado determinar cómo varía el campo magnético desde la fotosfera hasta la base de la corona. (Crédito: NAOJ, IAC, NASA/MSFC, IAS).

La polarización circular observada por CLASP2 se debe a un fenómeno físico conocido como efecto Zeeman, mediante el cual la radiación emitida por los átomos está polarizada cuando estos están en presencia de un campo magnético. "Las señales de polarización circular en las líneas del magnesio (Mg II) son sensibles al campo magnético en las regiones media y externa de la cromosfera solar, mientras que la polarización circular en las líneas del manganeso (Mn I) responde a campos magnéticos en la región más profunda de la cromosfera", explica Tanausú del Pino Alemán, uno de los científicos del grupo POLMAG y del equipo internacional.

Mientras CLASP2 realizaba sus observaciones, el telescopio espacial Hinode apuntaba simultáneamente a la misma región activa del disco solar. "Esto permitió obtener información sobre el campo magnético en la fotosfera a partir de la polarización observada en líneas espectrales del hierro neutro (Fe I), que se encuentran en el rango visible del espectro", comenta Andrés Asensio Ramos, otro de los investigadores del IAC que ha participado en el proyecto. El equipo también logró observaciones simultáneas con el telescopio espacial IRIS, midiendo la intensidad de la radiación ultravioleta con mayor resolución espacial (IRIS no fue diseñado para medir la polarización).

Los autores de esta investigación internacional, coordinada por la Dra. Ryohko Ishikawa (NAOJ) y el Dr. Javier Trujillo Bueno (IAC), han logrado cartografiar por primera vez el campo magnético a través de toda la atmósfera de la región activa observada por CLASP2, desde la fotosfera hasta la base de la corona. "Este cartografiado del campo magnético a distintas alturas en la atmósfera solar es de gran interés científico, pues ayudará a descifrar el acoplamiento magnético entre las distintas regiones de la atmósfera solar", comenta Ernest Alsina Ballester, investigador del equipo internacional que acaba de incorporarse al IAC tras su primer postdoctorado en Suiza.

Los resultados obtenidos confirman y demuestran que, en estas regiones de la atmósfera solar, las líneas de fuerza del campo magnético se expanden e inundan toda la cromosfera antes de llegar a la base de la corona. Otro resultado importante de esta investigación es que la fuerza del campo magnético en las capas más externas de la cromosfera está fuertemente correlacionada con la intensidad de la radiación en el centro de las líneas espectrales del magnesio y con la presión de electrones en esas mismas capas, lo que revela el origen magnético del calentamiento de las regiones externas de la atmósfera solar.

Los experimentos espaciales CLASP1 y CLASP2 suponen un hito en la astrofísica, siendo la primera vez que se logra observar las relativamente débiles señales de polarización producidas por varios mecanismos físicos en líneas del espectro ultravioleta del Sol. Estas observaciones han confirmado de forma espectacular las predicciones teóricas, validando la teoría cuántica sobre la generación y transferencia de radiación polarizada que estos científicos aplican en sus estudios sobre el campo magnético de la cromosfera solar.

El equipo internacional acaba de recibir la buena noticia de que la NASA ha seleccionado su reciente propuesta para realizar un nuevo experimento espacial durante el próximo año, lo que les permitirá cartografiar el campo magnético en regiones más extensas del disco solar. "Obviamente, observaciones sistemáticas de la intensidad y polarización de la radiación ultravioleta del Sol requieren un telescopio espacial equipado con instrumentos como los de CLASP, pues los pocos minutos de observación de un vuelo suborbital no son suficientes", comenta Javier Trujillo Bueno. El equipo está convencido de que, gracias a lo demostrado con CLASP1 y CLASP2, tales telescopios espaciales se harán pronto realidad y que la interpretación física de sus observaciones espectro-polarimétricas permitirá entender mejor la actividad magnética en las regiones externas de las atmósferas del Sol y de otras estrellas. 

Fuente: IAC

Crece el misterio: la «anomalía del Atlántico Sur» ya existía hace 11 millones de años

La Anomalía del Atlántico Sur parece estar a punto de dividirse, según muestran las imágenes de los satélites europeos Swarm - DTU Space

Un equipo de investigadores cree que no se trata del principio de una inversión del campo magnético, sino de un antiquísimo proceso cuyo origen se desconoce

Desde hace años, los científicos se preguntan por las causas de una extraña anomalía que debilita el campo magnético terrestre, nuestro escudo natural contra las radiaciones que vienen del Sol y del espacio exterior.

Como su propio nombre indica, la anomalía se encuentra justo en medio del Atlántico sur, y abarca una vasta región que se extiende desde América del Sur hasta las costas meridionales de África. Recientemente, una nueva serie de imágenes de los satélites Swarm, de la Agencia Espacial Europea (ESA), mostraban que la anomalía parece estar a punto de dividirse en dos. Lo cual aumentaría la posibilidad de que nuestros satélites de comunicaciones se vieran afectados al atravesar esta enorme zona de intensidad magnética reducida.

Pero no es eso lo más importante. Lo peor, en efecto es lo que la anomalía del Atlántico Sur podría significar en el futuro. Muchos piensan, en efecto, que el misterioso fenómeno no es más que el presagio de una inversión de los polos magnéticos de la Tierra. El polo norte magnético pasaría a ser el polo sur magnético y viceversa. Durante el tiempo que durara la "migración" de los polos, el campo magnético en general se debilitaría, dejándonos más expuestos a la dañina radiación espacial.

No se trata, sin embargo, de una novedad para el planeta, que ha sufrido ya ese tipo de cambios en numerosas ocasiones, la última hace alrededor de 700.000 años. Pero los científicos no terminan de ponerse de acuerdo al respecto. ¿Estamos al comienzo de una inversión de polaridad del campo magnético terrestre? Y si es así, ¿es la anomalía del Atlántico Sur un aviso que de ese proceso se ha puesto en marcha?

No existe una respuesta clara a estas preguntas, pero un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores de la Universidad de Liverpool y recién publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences sugiere que no. Los investigadores, en efecto, creen que existe una posibilidad alternativa que, curiosamente, resulta aún más misteriosa: la anomalía del Atlántico Sur no es una simple irregularidad relativamente reciente, sino un fenómeno magnético distinto y recurrente, que lleva afectando a la Tierra por lo menos desde hace 11 millones de años.

Anomalías similares

"Nuestro estudio -afirma Yael Engbers, autor principal de la investigación- proporciona el primer análisis a largo plazo del campo magnético en esta región, que data de millones de años y revela que esta anomalía no es única, ya que existían otras similares hace entre ocho y 11 millones de años".

Para llegar a estas conclusiones, Engbers y su equipo investigaron cientos de rocas volcánicas procedentes de la isla de Santa Elena, en el Atlántico Sur, aproximadamente a medio camino entre las costas de Brasil y Namibia, justo en medio de la anomalía. Las rocas proceden de flujos de lava surgidos de una serie de erupciones que ocurrieron entre hace ocho y once millones de años, y conservan el registro magnético inscrito en el momento de su creación. Un registro que aún puede consultarse en la actualidad.

"Cuando las rocas volcánicas se enfrían -explica Engbers- los pequeños granos de óxido de hierro que contienen se magnetizan y, por lo tanto, guardan tanto la dirección como la fuerza del campo magnético de la Tierra en ese momento y lugar. Recolectamos algunas de esas rocas y las llevamos de regreso a nuestro laboratorio de Liverpool, donde hicimos experimentos para descubrir cómo era el campo magnético en el momento de esas erupciones".

Para sorpresa de los investigadores, los análisis revelaron que las inestabilidades y anomalías direccionales en el campo magnético terrestre en esta región eran, hace millones de años, muy similares a las de hoy.

Comportamiento inusual

Según los científicos, la evidencia sugiere que el Atlántico Sur es, históricamente, "un lugar de comportamiento geomagnético inusual", y que el fenómeno parece no tener nada que ver con las inversiones del campo magnético terrestre. Según ellos, pues, lo que vemos hoy no es la señal de una inversión de polaridad inminente.

El estudio, sin embargo, no consigue explicar qué está causando esta aparentemente eterna anomalía. Algunas investigaciones anteriores apuntan a que el origen podría estar en una vasta región de roca muy densa, justo en la división entre el núcleo y el manto terrestre, localizada justo debajo de África en el corazón de nuestro planeta. Pero la evidencia no es lo suficientemente sólida como para estar seguros de ello.

En su estudio, los investigadores de Liverpool consideran otra posibilidad: la anomalía podría ser parte de "un giro excéntrico a escala planetaria" del núcleo externo de la Tierra, produciendo efectos poco normales en el límite entre el núcleo y el manto.

Resulta difícil saber con certeza cuál es la hipótesis correcta. Lo único que sabemos es que el origen de la anomalía está en lo más profundo de la Tierra, y que pasará tiempo antes de que podamos explicarla por completo.

Fuentes: ABC

Por qué se apagó el "dínamo" de la Luna que la llevó a perder su campo magnético

GETTY Hace miles de millones de años, el núcleo de la Luna funcionaba como un dínamo que generaba un campo magnético.

La vida en la Tierra es posible gracias a un poderoso escudo invisible. Es el campo magnético, que bloquea las partículas de vientos solares que bombardean sin cesar a nuestro planeta.

Gracias al campo magnético también existen las brújulas, un elemento esencial en la vida diaria.

La Luna, por su parte, no tiene un campo magnético que la envuelva, lo cual supone un reto inmenso por si algún día queremos colonizarla.
Nuestro satélite natural, sin embargo, sí que tuvo un campo magnético hace miles de millones de años y los científicos creen que llegó a ser más potente que el que hoy tiene la Tierra.

¿Cómo funcionaba este campo magnético y por qué prácticamente desapareció?

Escarbando entre las rocas

En una reciente investigación, un grupo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, en inglés) analizó muestras de rocas lunares para hallar la respuesta a estas preguntas.

HERNÁN CAÑELLAS Y BENJAMIN WEISS/NASA Cuando la Luna era "joven", la gravedad de la Tierra agitaba su núcleo y se generaba su campo magnético.

Estas rocas, pertenecientes a distintas épocas de hace miles de millones de años, aún conservan rastros del campo magnético que las envolvía, así que les sirvieron a los investigadores para rastrear la evolución de ese campo.

Hace unos 4.000 millones de años, el campo magnético de la Luna era de 100 microteslas, que es la unidad de medida de densidad de flujo magnético.

En comparación hoy el campo magnético de la Tierra es de 50 microteslas.

Ese campo magnético de la Luna, sin embargo, desapareció hace unos 1.000 millones de años.

¿Por qué desapareció?

Pero para saber cómo se desvaneció, los investigadores primero debían tener claro cómo surgió ese campo magnético.

Su conclusión fue que este escudo era generado por dos causas principales.

GETTY La Luna está cada vez más lejos de la Tierra.

La primera es que cuando la Luna era joven, hace unos 4.000 millones de años, estaba mucho más cerca de la Tierra.

Al estar tan cerca, la fuerza gravitacional de la Tierra habría agitado el núcleo líquido del satélite, lo cual habría creado un poderoso dínamo que con su movimiento podía crear las corrientes eléctricas que forman el campo magnético.

A medida que la Luna se alejaba -aún se sigue alejando casi cuatro centímetros por año- la gravedad que agitaba el dínamo se hacía más débil, por lo tanto el campo magnético también perdía fuerza.

Más tarde, debido a la lejanía hace unos 2.500 millones de años, la gravedad de la Tierra dejó de tener efecto sobre el núcleo lunar, el cual comenzó a cristalizarse.

GETTY El campo magnético de la Tierra la protege de los peligrosos vientos solares.

Esa cristalización hacía mover los líquidos y eso explica por qué el núcleo de la Luna seguía produciendo un campo magnético, aunque ya para entonces era mucho más débil.

Cuando el núcleo se cristalizó por completo, el dínamo finalmente dejó de funcionar.

El análisis de las rocas mostró que hace unos mil millones de años el campo magnético de la Luna era de 0,1 microteslas, así que los expertos calculan que alrededor de esa fecha fue que finalmente desapareció.

Los investigadores, sin embargo, aún no saben si el dínamo se detuvo de manera permanente o si entró en un ciclo de "pausa-activo" antes de apagarse por siempre.

Fuentes: BBC

El polo norte magnético se desplaza aceleradamente hacia Rusia: ¿Qué pasará ahora?

Desde varios años, los científicos siguen el movimiento del polo norte magnético de la Tierra para calibrar los sistemas de guiado. | Fuente: Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA)

Cerca de 55 kilómetros hacia Siberia es lo que ha recorrido el polo norte magnético de nuestro planeta, en el último año. ¿Qué implica este cambio y por qué se produce? Te lo explicamos aquí.

El Polo Norte Magnético de la Tierra se está moviendo de manera acelerada hacia Rusia, en los últimos años. Este año batió su récord a una velocidad de aproximadamente 54 kilómetros en 12 meses, según el British Geological Survey (BGS) y expertos estadounidenses del National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

"Los registros magnéticos muestran que el Polo Norte magnético ha estado deambulando por Canadá desde 1590 hasta 1990 cuando de repente aceleró la velocidad de ganancia en los últimos 30 años, pasando de menos de 10 km (6.2 millas) por año a casi 60 km (37 millas) por año”, explica Claran Beggan, geofísico del BGS.


El científico agrega que este cambio no afecta para aquellos que se encuentran debajo del paralelo 55° norte, es decir, los países que están debajo de Canadá y Alaska, en América y debajo de Dinamarca y Rusia, en Europa y Asia. “Es el movimiento más rápido del que se tiene registro desde el siglo XIX”, dijo.

¿Qué involucra el cambio de posición?

El polo norte magnético es usado por los navegantes para indicar que hacia ese punto se ubica el norte en las brújulas. Esto implica que las brújulas y sistemas de GPS sufran un pequeño ajuste.

Cada cinco años, las dos organizaciones -la británica y la estadounidense- actualizan el Modelo Magnético Global (WMM, en inglés) a partir de 160 observatorios terrestres de magnetismo y varios satélites que orbitan la Tierra quince veces al día. Sin embargo, el reajuste llegará antes del tiempo estimado.

La causa real de este cambio del polo norte magnético aún es incierta, pero se debería a cambios que ocurren en el núcleo de la Tierra. Dentro del centro del planeta hay océanos de hierro y niquel fundido, que mientras se mantienen en movimiento generan el campo magnético.

La última vez que los polos magnéticos sur y norte cambiaron fue hace 780 mil años y este fenómeno habría ocurrido al menos unas 400 veces, en los últimos 330 millones de años de nuestro planeta (4,5 miles de millones de años es la edad de la Tierra, aproximadamente).

El gráfico muestra una estimación de dónde se encontrará el polo norte magnético para el 2025. | Fuente: British Geological survey

Fuentes: RPP Noticias

SDO Observa una Nueva Clase de Explosión Magnética en el Sol

 

El Observatorio de Dinámica Solar, SDO, de la NASA ha observado una explosión magnética como nunca antes se había visto. En los abrasadores alcances superiores de la atmósfera del Sol, una prominencia (un gran bucle de material lanzado por una erupción en la superficie solar) comenzó a caer de regreso a la superficie del Sol. Pero antes de que pudiera hacerlo, la prominencia se topó con una trama de líneas de campo magnético, provocando una explosión magnética.

Los científicos han visto previamente el chasquido explosivo y la realineación de líneas de campo magnético enredadas en el Sol, un proceso conocido como reconexión magnética, pero nunca uno que haya sido provocado por una erupción cercana. La observación, que confirma una teoría de hace una década, puede ayudar a los científicos a comprender un misterio clave sobre la atmósfera del Sol, predecir mejor el clima espacial y también puede conducir a avances en los experimentos de fusión controlada y plasma de laboratorio.

"Esta fue la primera observación de un detonante externo de reconexión magnética", dijo Abhishek Srivastava, científico solar del Instituto Indio de Tecnología (BHU), en Varanasi, India. “Esto podría ser muy útil para comprender otros sistemas. Por ejemplo, las magnetosferas planetarias y de la Tierra, otras fuentes de plasma magnetizado, incluidos los experimentos a escala de laboratorio donde el plasma es altamente difusivo y muy difícil de controlar ".

Anteriormente se había visto un tipo de reconexión magnética conocida como reconexión espontánea, tanto en el Sol como alrededor de la Tierra. Pero este nuevo tipo impulsado por explosiones, llamado reconexión forzada, nunca se había visto directamente, se cree que se teorizó por primera vez hace 15 años.

La reconexión espontánea previamente observada requiere una región con las condiciones adecuadas, como tener una delgada capa de gas ionizado o plasma, que solo conduce débilmente la corriente eléctrica, para que ocurra. El nuevo tipo, la reconexión forzada, puede ocurrir en un rango más amplio de lugares, como en el plasma que tiene una resistencia aún menor para conducir una corriente eléctrica. Sin embargo, solo puede ocurrir si hay algún tipo de erupción para desencadenarlo. La erupción exprime el plasma y los campos magnéticos, haciendo que se vuelvan a conectar.

Si bien el revoltijo de líneas de campo magnético del Sol es invisible, afecta al material que las rodea: una sopa de partículas cargadas ultracalientes conocidas como plasma. Los científicos pudieron estudiar este plasma utilizando observaciones del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA, o SDO, observando específicamente una longitud de onda de luz que muestra partículas calentadas de 1-2 millones de Kelvin (1.8-3.6 millones de F).

Las observaciones les permitieron ver directamente el evento de reconexión forzada por primera vez en la corona solar, la capa atmosférica más alta del Sol. En una serie de imágenes tomadas durante más de una hora, se podía ver una prominencia en la corona cayendo de nuevo en la fotosfera. En el camino, la prominencia se topó con una trama de líneas de campo magnético, haciendo que se reconectaran en una forma distinta de X.

La reconexión espontánea ofrece una explicación de lo caliente que es la atmósfera solar: misteriosamente, la corona es millones de grados más caliente que las capas atmosféricas inferiores, un enigma que ha llevado a los científicos solares durante décadas a buscar qué mecanismo está impulsando ese calor. Los científicos observaron múltiples longitudes de onda ultravioleta para calcular la temperatura del plasma durante y después del evento de reconexión. Los datos mostraron que la prominencia, que era bastante fría en relación con la abrasadora corona, ganó calor después del evento. Esto sugiere que la reconexión forzada podría ser una de las formas en que la corona se calienta localmente. La reconexión espontánea también puede calentar el plasma, pero la reconexión forzada parece ser un modo de calentarse mucho más efectivo: eleva la temperatura del plasma más rápido, más alto y de manera más controlada.

Si bien el protagonista detrás de este evento de reconexión fue una prominencia, otras erupciones solares como llamaradas y eyecciones de masa coronal, también podrían causar reconexión forzada. Dado que estas erupciones impulsan el clima espacial, las ráfagas de radiación solar que pueden dañar los satélites alrededor de la Tierra, comprender la reconexión forzada puede ayudar a predecir mejor cuándo las partículas disruptivas cargadas de alta energía podrían acelerarse en la Tierra.

Comprender cómo se puede forzar la reconexión magnética de manera controlada también puede ayudar a los físicos de plasma a reproducir la reconexión en laboratorios. Esto sería útil para controlarlos y estabilizarlos.

Los científicos continúan buscando eventos de reconexión más forzados. Con más observaciones, podrían comenzar a comprender la mecánica detrás de la reconexión y cuando podrían suceder. "Nuestro pensamiento es que la reconexión forzada está en todas partes", dijo Srivastava. "Pero tenemos que seguir observándola, cuantificarla, si queremos demostrarlo".

Fuentes: Nasa en Español

El polo norte magnético se está desplazando hacia Rusia a gran velocidad

Variaciones imprevistas en región del Ártico han hecho que los especialistas se hayan visto obligados a actualizar el Modelo Magnético Mundial antes de tiempo.

El polo norte magnético terrestre se está desplazando con rapidez desde el Ártico canadiense hacia Siberia (Rusia), informa el Centro Nacional de Información Ambiental de EE.UU. La razón estriba en variaciones imprevistas en la región ártica.

El rápido movimiento ha obligado a los científicos del Centro a actualizar un año antes el Modelo Magnético Mundial (WMM por sus siglas en inglés), empleado mundialmente para la navegación aérea y marina civil y militar. Habitualmente, los especialistas actualizan este modelo cada cinco años, pero la última vez fue en 2015.

Los científicos explicaron que con la actualización fuera de ciclo pretenden garantizar una navegación segura para aerolíneas comerciales, operaciones de búsqueda y rescate y aplicaciones militares.

De momento, los especialistas estiman que el polo norte magnético mueve hacia el norte-noroeste a una velocidad de 55 kilómetros al año.

ncei.noaa.gov

Por otra parte, los teléfonos inteligentes emplean también el Modelo Magnético Mundial para ofrecer a los consumidores aplicaciones con el concurso de brújulas, GPS y mapas.

En comparación con el polo norte geográfico, que tiene posición fija, desde su descubrimiento en 1831 el polo norte magnético se mueve poco a poco desde el Ártico canadiense a Rusia. Los científicos explican que su movimiento depende de flujos y cambios en el núcleo líquido de la Tierra.

Fuentes: RT, Gabehash

MAVEN Descubre que Marte Tiene una Cola Magnética Torcida

Concepción del artista del complejo entorno del campo magnético en Marte. Image Credit: Anil Rao/Univ. of Colorado/MAVEN/NASA GSFC

Marte tiene una "cola" magnética invisible que se retuerce por la interacción con el viento solar, según una nueva investigación que usa datos de la misión MAVEN de la NASA.

La nave espacial MAVEN está en órbita alrededor de Marte, recabando datos sobre cómo el Planeta Rojo perdió gran parte de su atmósfera y agua, transformándose de un mundo con capacidad para sustentar la vida hace miles de millones de años a un lugar frío e inhóspito hoy en día. El proceso que crea la cola retorcida también podría permitir que parte de la ya débil atmósfera de Marte escape al espacio, según el equipo de investigación.

"Descubrimos que la cola magnética de Marte, o magnetocola, es única en el sistema solar", dijo Gina DiBraccio, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "No es como la que se encuentra en Venus, un planeta sin campo magnético propio, ni es como el de la Tierra, que está rodeado por su propio campo magnético generado internamente. En cambio, es un híbrido entre los dos". DiBraccio presentó sus hallazgos durante la 49ª reunión anual de la División de Ciencias Planetarias de la American Astronomical Society en Utah.

El equipo descubrió que un proceso llamado "reconexión magnética" debe tener un papel importante en la creación de la magnetocola marciana porque, si se produjera una reconexión, causaría el giro de la cola.

"Nuestro modelo predijo que la reconexión magnética hará que la magnetocola marciana gire 45 grados con respectoa lo esperado en función de la dirección del campo magnético transportado por el viento solar", dijo DiBraccio. "Cuando comparamos esas predicciones con los datos de MAVEN sobre las direcciones de los campos magnéticos de Marte y el viento solar, ambos coinciden".
Marte perdió su campo magnético global hace miles de millones de años y ahora solo tiene campos magnéticos "fósiles" incrustados en ciertas regiones de su superficie. De acuerdo con el nuevo trabajo, la magnetocola de Marte se forma cuando los campos magnéticos transportados por el viento solar se unen con los campos magnéticos incrustados en la superficie de Marte en un proceso llamado reconexión magnética. El viento solar es una corriente de gas eléctricamente conductor que sopla continuamente desde la superficie del Sol al espacio a aproximadamente a 1,6 millones de kilómetros por hora. Lleva consigo campos magnéticos del Sol. Si el campo del viento solar se orienta en la dirección opuesta a un campo en la superficie marciana, los dos campos se unen en una reconexión magnética.

El proceso de reconexión magnética también podría impulsar parte de la atmósfera de Marte al espacio. La atmósfera superior de Marte tiene partículas cargadas eléctricamente (iones). Los iones responden a las fuerzas eléctricas y magnéticas y fluyen a lo largo de las líneas del campo magnético. Dado que la magnetocola marciana se forma al unir los campos magnéticos de la superficie con los campos del viento solar, los iones en la atmósfera superior de Marte tienen una ruta al espacio si fluyen hacia abajo por la magnetocola. Al igual que una banda elástica estirada que de repente se ajusta a una nueva forma, la reconexión magnética también libera energía, lo que podría impulsar activamente los iones en la atmósfera marciana hacia el espacio.

Dado que Marte tiene un mosaico de campos magnéticos de superficie, los científicos habían sospechado que la magnetocola marciana sería un híbrido complejo entre el de un planeta sin campo magnético y el que se encuentra detrás de un planeta con un campo magnético global. Los amplios datos de MAVEN en el campo magnético marciano permitieron al equipo ser el primero en confirmarlo. La órbita de MAVEN cambia continuamente su orientación con respecto al Sol, permitiendo que se realicen mediciones que cubran todas las regiones que rodean Marte y construyendo un mapa de la magnetocola y su interacción con el viento solar.

"Marte es realmente complicado pero realmente interesante al mismo tiempo", dijo DiBraccio.

Fuentes: NASA EN ESPAÑOL

Las Sondas Espaciales Van Allen Buscan Pistas en los Cinturones de Radiación

Mucho más arriba de la Tierra, dos anillos gigantes de partículas energéticas atrapadas en el campo magnético del planeta crean un ambiente dinámico y duro que contiene muchos misterios - y pueden afectar a las naves espaciales que viajan alrededor de la Tierra. Las sondas Van Allen de la NASA actúan como detectives espaciales, ayudando a estudiar las interacciones de partículas complejas que se producen en estos anillos, conocidos como los cinturones de Van Allen. Recientemente, una de las sondas espaciales que se encontraba en el lugar correcto, en el momento justo, pudo capturar un evento causado por las consecuencias de una tormenta geomagnética que ocurrió. Las naves detectaron un repentino aumento de partículas que se acercaban desde el otro lado del planeta, mejorando la comprensión de los astrónomos de cómo las partículas viajan en el espacio cercano a la Tierra.

Las sondas gemelas Van Allen orbitan una detrás de la otra, investigando pistas de una manera que una sola nave espacial nunca podría. En un día típico, cuando el primer instrumento viajó alrededor de la Tierra, no vio nada inusual, pero el segundo, una hora después, observó un aumento en las partículas de oxígeno que se aceleraban alrededor de la Tierra – el lado más cercano al Sol. ¿De dónde provenían estas partículas? ¿Cómo se habían vuelto tan cargadas de energía?

Los científicos rastrearon las pistas para averiguar qué estaba pasando. Con la ayuda de modelos informáticos, dedujeron que las partículas se habían originado en el lado nocturno de la Tierra antes de ser activadas y aceleradas a través de interacciones con el campo magnético de la Tierra. A medida que las partículas viajaban alrededor de la Tierra, las partículas más ligeras de hidrógeno se perdieron en colisiones con la atmósfera, dejando un plasma rico en oxígeno. Los hallazgos fueron presentados en un artículo reciente en Geophysical Review Letters.

Las observaciones únicas de las sondas Van Allen ayudan a desenredar el complejo funcionamiento del entorno magnético de la Tierra. Dicha información ha proporcionado un primer vistazo de estas duras condiciones desde el interior de los cinturones - y nos ayudan a proteger mejor a los satélites y astronautas que viajan a través de la región.

Las sondas gemelas Van Allen orbitan una detrás de la otra, recogiendo pistas que una sola nave no podría. En este modelo, la segunda nave espacial vio un aumento de partículas de oxígeno inyectado (azul), que no fueron observadas por la primera. El aumento de partículas fue debido a una tormenta geomagnética que se movía a través de la trayectoria de la órbita después de haber pasado la primera nave espacial. Image Credit: GSFC/NASA/Mike Henderson/Joy Ng, Producer

Fuentes: NASA EN ESPAÑOL

Descubiertos chorros supersónicos de plasma

Corrientes de Birkeland

Los datos sobre el campo magnético recopilados por la misión Swarm de la ESA han permitido descubrir en lo alto de nuestra atmósfera chorros supersónicos de plasma que pueden hacer ascender las temperaturas hasta casi 10.000 °C.

Durante el Swarm Science Meeting celebrado en Canadá la semana pasada, científicos de la Universidad de Calgary presentaron estos hallazgos y explicaron cómo estaban aprovechando las mediciones del trío de satélites Swarm para seguir desarrollando lo que ya se sabía sobre las vastas láminas de corriente eléctrica producidas en la alta atmósfera.

La teoría de que existen enormes corrientes eléctricas, impulsadas por el viento solar y guiadas a través de la ionosfera por el campo magnético terrestre, fue postulada hace más de un siglo por el científico noruego Kristian Birkeland.

Pero estas ‘corrientes de Birkeland’ no se pudieron confirmar mediante mediciones directas en el espacio hasta los años setenta, con la llegada de los satélites.

Láminas de corriente ascendentes y descendentes

Estas corrientes transportan hacia la alta atmósfera hasta 1 TW de energía eléctrica, unas 30 veces lo que consume la ciudad de Nueva York durante una ola de calor.

También son responsables de las auroras polares, las populares cortinas de luz verdosa que se mueven lentamente de horizonte a horizonte.

Aunque estos sistemas de corrientes ya eran bien conocidos, las recientes observaciones de Swarm han revelado su relación con grandes campos eléctricos.

Ascenso de los iones calentados

Estos campos, que son más fuertes en invierno, se producen allí donde las corrientes de Birkeland ascendentes y descendentes se conectan a través de la ionosfera.

Bill Archer, de la Universidad de Calgary, lo explica así: “Gracias a los datos procedentes los instrumentos de los satélites Swarm, descubrimos que estos potentes campos eléctricos impulsan chorros de plasma supersónicos”.

“Estos chorros, que llamamos ‘flujos fronterizos de corrientes de Birkeland’, marcan claramente el límite entre las láminas de corriente que se mueven en sentidos opuestos y provocan condiciones extremas en la alta atmósfera”.

“Pueden hacer que la ionosfera alcance temperaturas de hasta 10.000 °C, cambiando su composición química. También hacen que la ionosfera ascienda a mayores altitudes, donde la energización adicional puede conducir a la pérdida de material atmosférico al espacio”.

Fuentes de campo magnético

David Knudsen, también de la Universidad de Calgary, añade: “Estos últimos resultados de Swarm aportan nuevos datos sobre potencial eléctrico y tensión a nuestros conocimientos del circuito de corrientes de Birkeland, que probablemente sea el fenómeno de organización del sistema de acoplamiento magnetosfera-ionosfera más ampliamente reconocido”.

Este descubrimiento se suma a los nuevos hallazgos presentados en la semana de reuniones científicas dedicadas a la misión Swarm. En otro de los dedicados a las corrientes de Birkeland, por ejemplo, los datos de Swarm se utilizaron para confirmar que estas corrientes son más fuertes en el hemisferio norte y que presentan variaciones estacionales.

Desde su lanzamiento en 2013, los tres satélites idénticos de Swarm miden y desentrañan las distintas señales magnéticas procedentes del núcleo, el manto, la corteza, los océanos, la ionosfera y la magnetosfera de nuestro planeta.

Parte frontal de un satélite Swarm

Además del instrumental adecuado para ello, cada satélite presenta un instrumento de campo eléctrico en la parte frontal que mide la densidad, la deriva y la velocidad del plasma.

Como reconoce Rune Floberghagen, responsable de la misión Swarm de la ESA: “El instrumento de campo eléctrico es el primer generador de imágenes ionosférico en órbita, por lo que estamos encantados de obtener estos fantásticos resultados gracias a él”.

“La dedicación de los científicos que trabajan con los datos de la misión nunca deja de sorprenderme y estamos viendo algunos resultados excelentes, como estos, durante el encuentro de esta semana”.

“Swarm nos está permitiendo ver cómo funciona el planeta, desde lo más profundo de su núcleo hasta lo más alto de la atmósfera”.

Fuentes: ESA

¿Qué pasará cuando los polos magnéticos de la Tierra se inviertan?

El campo magnético de la Tierra se está debilitando y los polos cada vez se mueven más rápido. Se considera que es cuestión de tiempo que haya una inversión magnética - ESA/ATG Medialab

Miriam Gómez-Paccard, investigadora en el Instituto de Geociencias (IGEO/CSIC-UCM), explica las consecuencias de que los polos norte y sur cambien sus posiciones

Las agujas de las brújulas apuntan hacia el norte. Desde hace varios siglos sabemos que ese comportamiento se produce porque la propia Tierra es magnética. Fue Sir William Gilbert, científico y médico de la corte de la reina Isabel I de Inglaterra, quien propuso por primera vez la existencia del campo magnético terrestre. En el tratado «De Magnete, magneticisque corporibus, et de magno magnete tellure» (Sobre los imanes, los cuerpos magnéticos y el gran imán terrestre) Gilbert resume la historia del magnetismo antiguo y presenta un sumario de experimentos y observaciones relacionados con imanes naturales.

A pesar de que las propiedades de la magnetita, un óxido de hierro que puede atraer metales, se conocían desde unos 2.000 años antes en la civilización china, la obra de Gilbert supone el primer tratado en el que se trata de profundizar, en base a una experimentación sistemática, en la búsqueda de respuestas para explicar la misteriosa habilidad que tiene la aguja de la brújula de apuntar hacia el norte. Hasta entonces se creía, erróneamente, que la aguja de la brújula era atraída por la estrella polar o por islas magnéticas situadas en el ártico.

«Se creía, erróneamente, que la aguja de la brújula era atraída por la estrella polar»

Desde entonces, muchos científicos se han dedicado al estudio del magnetismo terrestre contribuyendo de manera fundamental a la comprensión de este fenómeno global que tiene una influencia importantísima en el desarrollo de nuestro planeta.

El campo magnético de la Tierra ejerce, por ejemplo, un papel fundamental como escudo protector frente a las partículas cargadas de alta energía procedentes del Sol, influye en los sistemas de navegación y de comunicación y sirve como mecanismo de orientación para muchos seres vivos (como varias especies de aves, mamíferos marinos, tortugas o bacterias).

El campo magnético solar y el viento de partículas empujan el campo magnético terrestre, que actúa como escudo protector frente a las partículas cargadas que continuamente bombardean la Tierra- ESA

El campo magnético, cada vez más débil

Pero el campo magnético de la Tierra no es constante ni inamovible, sino que cambia continuamente en intensidad y dirección, y a escalas de tiempo muy diversas. Investigaciones recientes demuestran que existe una tendencia global de debilitamiento del campo magnético terrestre desde hace unos 2.000 años y que, además, esta tendencia se ha acelerado bruscamente desde 1840. ¿Por qué ocurre este fenómeno? ¿Deberíamos preocuparnos?

Los modelos matemáticos y las medidas directas del campo magnético terrestre, realizadas por los navegantes, observatorios geomagnéticos y satélites, han permitido averiguar que el campo magnético de la Tierra tiene su origen principal en el propio globo terrestre, tal como afirmó Gilbert. En concreto, sabemos que más del 95% del campo magnético terrestre tiene su origen en el núcleo de la Tierra, a unos 2.885 km de profundidad bajo nuestros pies.

«Más del 95% del campo magnético terrestre tiene su origen en el núcleo de la Tierra»

El origen de los cambios

El núcleo terrestre es una esfera metálica enorme, de unos 3.485 km de radio, es decir, un tamaño similar al del planeta Marte; y está compuesto mayoritariamente por hierro y níquel, ambos buenos conductores de la electricidad. En la parte del núcleo más externa (el llamado núcleo externo) los metales se comportan como si estuvieran en estado líquido por efecto de las altas presiones y temperaturas existentes, mientras que en la parte más interna (núcleo interno) dichos metales están en estado sólido.

Debido a la diferencia de temperaturas entre la parte superior del núcleo externo (de unos 3.500ºC) y la parte inferior del mismo (a más de 6.000ºC) se crean corrientes ascendentes y descendentes de metal líquido que transportan calor desde el núcleo interno de la Tierra al manto. Estos movimientos de convección (similares a los que se producen en agua hirviendo en una olla) llevan asociados corrientes eléctricas que, a su vez, inducen un campo magnético produciendo, en conjunto, el campo magnético de la Tierra.

«Para Einstein, comprender el origen del campo magnético terrestre era uno de los desafíos más importantes de la Física»

Como estas corrientes no son constantes, el campo magnético terrestre varía con el tiempo. Sin embargo, hay que señalar que en la actualidad no existe una teoría completa que permita comprender en detalle el origen y comportamiento del campo magnético terrestre y, mucho menos, predecir su evolución futura. Ya en 1905, Einstein consideraba que la comprensión del mecanismo que genera el campo magnético de la Tierra es uno de los desafíos no resueltos más importantes de la Física.

El polo norte se mueve unos 125 metros al día

Así pues, lo que sí sabemos con seguridad es que el campo magnético de la Tierra varía con el tiempo. Una de las manifestaciones de este fenómeno es el movimiento del polo norte magnético. Durante siglos el polo norte magnético ha sido el sistema de orientación utilizado por navegantes para determinar el resto de los puntos cardinales.

Pero orientarse buscando el norte mediante una brújula es un método poco preciso, ya que el norte magnético (que es el lugar donde las agujas de las brújulas apuntan) no coincide exactamente con el polo norte geográfico (que recordemos es el punto sobre la superficie de la Tierra que coincide con el eje de rotación terrestre). Además, como ya hemos visto, la posición del polo magnético varía con el tiempo.

«En las últimas décadas se está produciendo un movimiento acelerado del polo magnético»

El registro del campo magnético de la Tierra a partir de datos instrumentales, existente desde aproximadamente desde el s. XVII, ha permitido estudiar en detalle dicho movimiento. En la imagen (abajo) podemos ver el movimiento del polo norte magnético a lo largo del ártico canadiense durante los últimos 120 años. Las observaciones indican que, además, en las últimas décadas se está produciendo un movimiento acelerado del polo magnético y que en la actualidad se desplaza a un ritmo de unos 50 km/año. Es decir, cada día, el norte magnético se desplaza unos 125 m. De seguir a este ritmo se prevé que en unos 50 años el polo norte alcance Siberia (Rusia).

Movimientos del polo norte magnético desde el año 1900, en la línea morada y blanca- CAPTURA GOOGLE MAPS

Cuando los polos se invierten

Otra manifestación de la variación temporal del campo magnético terrestre son las inversiones de polaridad que tienen lugar a escalas de tiempo geológicas. Estos eventos se descubrieron gracias al estudio de las propiedades magnéticas de rocas magmáticas del fondo del Océano Atlántico. La necesidad de detectar submarinos durante la Segunda Guerra Mundial llevó al desarrollo de equipos muy sensibles para medir señales magnéticas (llamados detectores magnéticos aéreos).

Posteriormente se desarrollaron equipos similares para estudiar el fondo oceánico y se pudo ver que la magnetización define bandas paralelas de rocas magnetizadas alternativamente en la dirección del campo magnético actual y en una dirección inversa. Años más tarde se relacionaron estas anomalías con la existencia de las inversiones de polaridad magnética.

«Cada grano magnético actúa como una pequeña brújula fósil»

Hoy en día sabemos que, en efecto, en las rocas del lecho oceánico existen granos de minerales magnéticos que son capaces de retener una señal magnética relacionada con el campo magnético terrestre existente en el momento de su enfriamiento y cristalización. Cada grano magnético actúa como una pequeña brújula fósil y, gracias a ello, el estudio de la señal magnética de rocas antiguas permite conocer la dirección que tuvo el campo magnético terrestre en el pasado.

En los laboratorios de paleomagnetismo somos capaces de descifrar esta señal magnética (llamada imanación remanente) y, a partir de ella, deducir la orientación y, en algunas ocasiones también, la intensidad del campo magnético terrestre del pasado. Sin entrar en detalles, merece la pena mencionar que esta técnica ha sido fundamental para demostrar la expansión del fondo oceánico en las dorsales oceánicas y posteriormente desarrollar teorías tan importante como la tectónica de placas.

Así, estudios paleomagnéticos realizados en rocas distribuidas por toda la superficie terrestre han permitido comprobar que los polos magnéticos se han invertido numerosas veces a lo largo de la historia de nuestro planeta. Es decir, los polos norte y sur magnéticos intercambian sus posiciones. Además estos estudios evidencian que las inversiones de polaridad ocurren sin seguir un patrón definido y además presentan distintas duraciones.

«La última inversión de los polos tuvo lugar hace unos 780 mil años»

Por ejemplo, sabemos que la última inversión de los polos tuvo lugar hace unos 780 mil años. También los datos sugieren que el proceso de inversión ocurre típicamente en pocos miles de años, que durante la inversión el campo magnético se vuelve inestable y su intensidad se vuelve cada vez más débil (se estima que el campo disminuye hasta un 10% de su valor actual) hasta que, nuevamente, vuelve a crecer poco a poco pero en sentido invertido. Sin embargo, como hemos visto anteriormente el estado actual del conocimiento no permite explicar las causas exactas de las inversiones de polaridad.

¿Nos estamos acercando a una inversión?

La rapidez del debilitamiento de la intensidad del campo magnético terrestre que está teniendo lugar en la actualidad, junto con la aceleración del movimiento del polo, ha llevado a especulaciones sobre la posibilidad de que nos estemos acercando a un nuevo cambio de polaridad y a elucubraciones sobre los posibles efectos catastróficos del mismo.

«Podemos asegurar, con toda probabilidad, que el campo magnético terrestre volverá a invertirse en un futuro»

Sin embargo, podemos decir que hay muchas probabilidades de que el debilitamiento actual del campo magnético no acabe en una inversión completa porque, a lo largo de la historia geológica, ha habido disminuciones similares que no han culminado en un proceso de inversión. En cualquier caso, si siguiese al mismo ritmo, el campo tendría que seguir debilitándose durante varios miles de años antes de que comenzase una inversión. En realidad, ni el registro geológico, ni los modelos numéricos, ni los experimentos de laboratorio permiten predecir cuándo se va a producir la próxima inversión aunque podemos asegurar, con toda probabilidad, que el campo magnético terrestre volverá a invertirse en un futuro.

Así que lo que sí es cierto es que a lo largo de la historia geológica, desde antes de que el hombre (Homo Sapiens) apareciera en la Tierra, las inversiones de polaridad han ocurrido en numerosas ocasiones, y que cuando nuestros ancestros los homínidos habitaban la tierra ocurrieron varios de estos eventos. Y podemos decir que aunque durante el proceso de inversión de los polos el campo magnético se debilitara excesivamente o incluso desapareciera, provocando así un aumento de las partículas cargadas de alta energía incidentes sobre la superficie terrestre, no existen evidencias en el registro geológico de que ninguno de estos eventos esté asociado a extinciones masivas de especies.

Una catástrofe improbable

Además como el proceso de inversión ocurre a escalas de tiempo mucho mayores que la vida de los animales migratorios, parece lógico pensar que las generaciones sucesivas sean capaces de adaptarse paulatinamente a los cambios geomagnéticos. Podemos afirmar, por tanto, que no existen evidencias de que la próxima inversión magnética vaya a provocar ninguna catástrofe natural ni amenazar la supervivencia de la humanidad.

Por otro lado, sí es cierto que nuestra sociedad es ahora altamente dependiente de la tecnología y, por tanto, es altamente vulnerable a las perturbaciones electromagnéticas. Y es cierto que el efecto protector del campo magnético terrestre frente a partículas cargadas disminuiría de forma considerable durante una inversión.

«Las infraestructuras eléctricas y los sistemas de telecomunicación podrían ser más vulnerables»

Por ello, durante una inversión las infraestructuras eléctricas del planeta y los sistemas de telecomunicación podrían ser más vulnerables a grandes tormentas solares como la acaecida en 1859, potencialmente provocando así importantes pérdidas económicas.

En el pasado perturbaciones magnéticas ya han provocado daños en el tejido tecnológico, quemando transformadores y causando apagones. Sin embargo, muy probablemente cuando ocurra una nueva inversión magnética dispondremos de los medios técnicos necesarios para afrontar sus posibles efectos y, por tanto, no parece probable que las consecuencias vayan a ser desastrosas. Mientras tanto, los científicos seguiremos investigando el caprichoso comportamiento del campo magnético terrestre. Solo así podremos desentrañar su origen, entender su evolución y así estar preparados para minimizar los efectos adversos que pueda provocar el debilitamiento de este escudo frente a la radiación que llega constantemente a nuestro planeta.

Fuentes: ABC

Una explosión solar rompió el escudo magnético de la Tierra en 2015

La explosión la produjo una nube gigante de plasma expulsada de la corona solar. RTVE.ES

• La nube de rayos cósmicos produjo una grieta en la magnetosfera
• Golpeó a la Tierra a una velocidad de unos 2,5 millones de km/h
• Generó una aurora boreal y apagones de radio en muchos países

Una explosión de rayos cósmicos galácticos registrada en 2015 produjo una grieta en el escudo magnético de la Tierra, según el telescopio de muones GRAPES 3, el mayor monitor de rayos cósmicos.

La explosión se produjo cuando una nube gigante de plasma expulsada de la corona solar golpeó a la Tierra a una velocidad muy alta, causando la compresión masiva de la magnetosfera de la Tierra y provocando una severa tormenta geomagnética.

El telescopio de muones GRAPES-3, ubicado en el Laboratorio de Rayos Cósmicos del TIFR (Tata Institute of Fundamental Research), en Ooty (India) registró una explosión de rayos cósmicos galácticos de aproximadamente 20 GeV, el 22 de junio de 2015, que duró dos horas.

El estallido ocurrió cuando una gigantesca nube de plasma expulsada de la corona solar, moviéndose a una velocidad de unos 2,5 millones de kilómetros por hora, golpeó nuestro planeta, causando una severa compresión de la magnetosfera de la Tierra, de 11 a sólo 4 veces el radio de la Tierra. Se desencadenó una severa tormenta geomagnética que generó una aurora boreal y apagones de señal de radio en muchos países en latitudes altas.

La magnetosfera de la Tierra se extiende sobre un radio de un millón de kilómetros, actúando como primera línea de defensa, protegiéndonos del flujo continuo de rayos cósmicos solares y galácticos, protegiendo así la vida en nuestro planeta de estas radiaciones energéticas de alta intensidad.

Reconexión magnética

Las simulaciones realizadas por el equipo de GRAPES-3 en relación a este evento indican que "el escudo magnético de la Tierra se rompió temporalmente debido a la aparición de una reconexión magnética, permitiendo que las partículas de rayos cósmicos galácticos de menor energía entrarán en nuestra atmósfera".

El campo magnético de la Tierra dobló estas partículas alrededor de 180 grados, desde el lado del día hasta el lado nocturno de la Tierra, donde fue detectado como una explosión por GRAPES-3 alrededor de la medianoche del 22 de junio de 2015.

Los datos fueron analizados e interpretados a través de una simulación extensiva durante varias semanas utilizando el dispositivo de computación de 1.280 núcleos construida internamente por el equipo de físicos e ingenieros de GRAPES-3 del Laboratorio de Rayos Cósmicos de Ooty. Este trabajo ha sido publicado en Physical Review Letters.

Fuentes: RTVE.es / EUROPA PRESS

Descubren por primera vez una nebulosa de viento alrededor de un magnetar

Impresión artística del magnetar Swift J1834.9-0846. Crédito: NASA’s Goddard Space Flight Center

Astrónomos han descubierto una extensa nube de partículas de alta energía, conocida como nebulosa de viento, alrededor de un magnetar (una estrella de neutrones ultra-magnética). El hallazgo ofrece un vistazo único sobre las propiedades, entorno e historia de los magnetares, los cuales son los imanes más poderosos del Universo.

Una estrella de neutrones es el núcleo aplastado de una estrella masiva que se quedó sin combustible, colapsando por su propio peso, y eventualmente, estallando como una supernova. Cada estrella de neutrones comprime en una esfera de 20 kilómetros de diámetro la masa equivalente a medio millón de Tierras. Un púlsar es la clase de estrella de neutrones más común que hay, emite luz visible, rayos X, rayos gamma y radio en varias ubicaciones a lo largo de su campo magnético circundante. Cuando un púlsar hace girar estas regiones en nuestra dirección, los astrónomos detectan emisiones periódicas similares a pulsos, de ahí proviene su nombre.

Crédito: ESA/XMM-Newton/Younes et al. 2016

Usualmente el campo magnético de un púlsar puede ser de 100.000 millones a 10 billones de veces más fuerte que el de la Tierra. El campo magnético de un magnetar puede ser hasta 100.000 veces más fuerte que el de un púlsar, y los científicos aún no conocen los detalles sobre su formación. De las 2.600 estrellas de neutrones conocidas hasta ahora, solamente 29 están clasificadas como magnetares.

La nebulosa de viento recientemente encontrada rodea a un magnetar conocido como Swift J1834.9-0846, el cual fue descubierto por el satélite Swift de la NASA el 7 de agosto de 2011 durante una breve emisión de rayos X. Los astrónomos sospechan que este magnetar está asociado con los remanentes de la supernova W41, localizada a 13.000 años luz de distancia en la constelación Scutum, en dirección del centro de nuestra galaxia.

Fuente: http://www.nasa.gov/

Última tormenta solar: las llamaradas más grandes de los últimos 24 años

El domingo 19 de octubre la enorme mancha solar AR 12192 de clase X1.1 generó la mayor erupción de los últimos 24 años, provocando intensas llamaradas durante toda la semana.

Tres días mas tarde el Observatorio de Dinámica Solar de la NASA capturó una gigantesca llamarada en erupción procedente de la mancha solar. Se ha clasificado como una de las 6 llamaradas más grandes del ciclo solar 24 (SC24), una variación de la actividad del astro rey que se produce aproximadamente cada 11 años.

Las llamaradas solares son explosiones de radiación y la primera surgió de una mancha solar gigante activa, la AR 12192, y se clasificó como una tormenta solar de clase X3.1 – uno de los tipos de tormentas solares más poderosos.

Las manchas solares son regiones del sol forjadas por campos magnéticos cambiantes que son más fríos que el material solar al que rodean, cosa que provoca el aspecto oscuro que tienen.

Según Spaceweather.com, la región AR 12192, muy activa, produjo “siete llamaradas de clase M y una llamarada de clase X1 solamente en tres días”.

Existen clases más débiles de tormentas solares que tienen poco efecto en la Tierra, como la clase C, B e incluso algunas de la A. En cambio, cuando se dirigen directamente a la Tierra, las llamaradas de clase X pueden suponer un peligro para astronautas, naves espaciales y pueden también interferir en las señales de comunicación por satélite.

La del día 22, ha sido la llamarada más grande que se ha producido desde 1990 y es comparable al tamaño de Júpiter, de acuerdo con el astrofísico solar C. Alex Young, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, quien escribió sobre ella en su blog.

La mayor llamarada de la mancha solar desató un brote de actividad solar importante el viernes 24 de octubre, siendo la cuarta intensa tormenta solar de la estrella que se produjo en menos de una semana.

Esta última erupción solar se produjo la tarde del viernes, alcanzando su punto máximo a las 17:41h hora local (21:41 GMT), y provocó un fuerte apagón de radio en ese momento, de acuerdo con el Centro de Predicción del Clima Espacial de Estados Unidos. 




Los “apagones de radio” son provocados por las emisiones de rayos X y rayos Ultravioleta Extremos, en determinadas frecuencias, en general sin incidencia para la radio que utilizamos todos los días.

El Observatorio de Dinámica Solar de la NASA capturó una serie de impresionantes vídeos e imágenes que muestran la llamarada solar.

En 2014, además de la mancha solar de este 22 de octubre, el pasado 5 de febrero también hubo otra de las 6 llamaradas registradas más grandes del ciclo solar 24, pero de menor intensidad, de clase M5.

Quizás por esta intensa actividad, que es real, cierta y contrastada, se propagó tan rápidamente el falso rumor de que la tierra se puede quedar a oscuras durante 6 días en diciembre debido a una tormenta solar.



Fuentes: Euronews