Así lanza la Tierra su «ejército» de partículas de plasma
Un grupo de investigadores del Centro de Vuelos Espaciales Goddard, de la NASA, acaba de realizar un descubrimiento excepcional: ante la llegada inminente de una tormenta solar,nuestro planeta no se limita a "quedarse sentado" a la espera de que la magnetosfera soporte estoicamente la embestida, sino que pasa al contraataque de forma activa, levantando un auténtico escudo adicional de partículas de plasma para oponerse a la agresión. La investigación se publica en el último número de Science Express.
En el complejo sistema de relaciones entre la Tierra y el Sol, hay una en particular que se repite una y otra vez desde que el mundo es mundo: nubes de material solar bombardean continuamente nuestro planeta al tiempo que su escudo magnético natural, la magnetosfera, evita que la radiación llegue a la superficie. Otros planetas que no cuentan con ese escudo han sido, como es el caso de Marte, literalmente esterilizados por la incesante radiación solar.
La agresión, sin embargo, no siempre se produce de igual forma o con la misma intensidad. Por un lado, recibimos un flujo constante de partículas, el viento solar, que es desviado sin problemas por la magnetosfera. Pero de vez en cuando, una gigantesca erupción en la superficie del Sol desprende una nube masiva de material ardiente que es lanzada a toda velocidad contra nosotros. Es lo que se conoce como eyección de masa coronal o CME. A veces, su configuración es tal que la magnetosfera consigue bloquear casi todo el plasma, o desviarlo hacia los polos, dando origen a sobrecogedoras auroras. Pero en otras ocasiones, el ataque consigue abrir grandes brechas en el escudo magnético terrestre y el plasma llega hasta la superficie. La comprensión de cómo se producen exactamente estos fenómenos resulta de la máxima importancia para prevenir efectos que pueden llegar a ser catastróficos.
Ahora, y por primera vez, un estudio demuestra cómo en determinadas circunstancias, todo un ejército de densas partículas de plasma que, en condiciones normales, rodean la Tierra en la zona inferior de la magnetosfera, logra extenderse como un largo brazo armado que corre al encuentro del material solar incandescente e intenta bloquearlo antes de que pueda penetrar las defensas.
"Es lo mismo que cualquiera haría si un monstruo intentara entrar en su casa -explica Brian Walsh, investigador del Centro de Vuelos Espaciales Goddard- , apilar los muebles contra la puerta. Y es lo mismo que hace la Tierra en esas circunstancias. Todo el material que normalmente se encuentra mucho más cerca del planeta es apilado en el borde externo de la magnetosfera, conteniendo la avalancha e impidiendo que el material solar entre".
En su artículo de Science Express, Walsh y sus colegas compararon las observaciones realizadas desde la superficie terrestre y desde satélites en el espacio durante la tormenta solar del 17 de enero de 2013. Fue un evento moderado causado por una eyección de masa coronal que embistió la magnetosfera terrestre durante varias horas.
Reconexión magnética
A medida que la CME iba llegando a los bordes exteriores de la magnetosfera, sus campos magnéticos se iban alineando con los que existen alrededor de la Tierra, en un proceso llamado "reconexión magnética". Este es, precisamente, el mecanismo que permite a la CME abrir brechas en nuestro escudo defensivo y penetrar en la magnetosfera.
Afortunadamente, tres de las nave de la misión THEMIS, de la NASA, especializadas en el estudio de tormentas solares, se encontraban en el lugar adecuado (cerca del borde de la magnetosfera) para registrar el evento. Estaban allí tomando datos de la densa capa de gas que circunda la Tierra en las regiones más externas de la atmósfera, una auténtica esfera de plasma (partículas de gas cargadas eléctricamente) que rodea por completo el planeta a esa altitud y que se conoce como "esfera de plasma".
"Un colega que estaba trabajando en esas mediciones me dijo que echara un vistazo a unos datos que revelaban la presencia de una especie de penacho que parecía surgir desde abajo", recuerda Walsh.
Lo que THEMIS estaba viendo era algo parecido a una gran lengua formada por el frío y denso material de la esfera de plasmadirigiéndose directamente al punto de reconexión magnética, es decir, justo donde la CME estaba tomando contacto con la magnetosfera.
Los datos del satélite mostraron, además, que ese "brazo" de plasma surgido de la Tierra tenía efectos dramáticos en la zona donde la reconexión magnética estaba teniendo lugar. El fenómeno se mantuvo durante todo el tiempo que duró el "ataque" de material solar contra el escudo magnético terrestre. "La lengua de material de la esfera de plasma se convirtió en una capa protectora adicional -explica David Sibeck, uno de los científicos de THEMIS- impidiendo la reconexión magnética".
Desde hacía tiempo, se habían detectado varias veces estas "lenguas de plasma" surgiendo desde lo más profundo de la magnetosfera (o lo más alto de la atmósfera), pero nadie había logrado aún comprender su significado. Ahora sabemos que se trata de un nuevo mecanismo de defensa del planeta. Un sistema que, a buen seguro, nos ha librado de más de una situación comprometida en los continuos ataques solares a los que se ve sometido nuestro mundo.
Una fría capa de frío y denso material llamado «esfera de plasma» rodea la Tierra. Los investigadores han descubierto que el planeta puede usar ese material para evitar que las partículas solares se acerquen a la Tierra
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