No somos suficientemente conscientes de lo bien protegidos que estamos en la Tierra. Multitud de barreras protectoras, desde el campo magnético hasta la capa de ozono nos protegen de todo tipo de amenazas externas que convertirían nuestro planeta en un lugar muy hostil. Dentro de una de esas barreras se encuentran los cinturones de Van Allen, que se encargan de retener un tipo de electrones, conocidos coloquialmente como electrones asesinos. Estos no suponen un peligro en la superficie terrestre, pero sí podrían ser muy peligrosos para satélites y astronautas.
Durante mucho tiempo se pensó que estos electrones no podían adentrarse en la zona más próxima a la Tierra, pues existe un límite muy nítido a unos tres radios del centro terrestre más allá del cual rara vez se aventuran. Se creía que esta era una barrera prácticamente infranqueable. Sin embargo, unos científicos de la Universidad de Nagoya acaban de apuntar que, en realidad, esta barrera no es tan infalible.
Era cuestión de tiempo. En 2018 ya se intuyó que, quizás, no hay una barrera infranqueable. Se señaló que la cuestión es que las tormentas geomagnéticas a las que se asocian esos electrones asesinos son muy cortas, por lo que desaparecen antes de que los electrones lleguen a penetrar más profundamente en la magnetosfera. Eso podría generar la ilusión de que existía una barrera. Ahora, estos científicos japoneses han añadido que influye mucho la intensidad de las tormentas geomagnéticas, pues con ellas pueden formarse un tipo de ondas, llamadas ondas chorus, capaces de acelerar aún más los electrones atrapados dentro de los cinturones de Van Allen.
Protector y peligroso a la vez. El campo magnético nos protege de los efectos perniciosos de las tormentas solares. Sin embargo, también puede suponer cierto riesgo. Cuando chocan con él las partículas cargadas liberadas desde el Sol, la mayoría se desvían, pero unas pocas logran atravesarlo. Los electrones, que traían una energía moderada,se aceleran por la acción de ondas electromagnéticas hasta casi la velocidad de la luz, convirtiéndose en electrones asesinos. Son tan potentes que podrían atravesar los blindajes de los satélites y dañar su electrónica. También supondrían un riesgo para los astronautas que estén trabajando cerca. Por suerte, se creía que los electrones más energéticos no llegaban más allá de la barrera de los tres radios, lo que mantenía a salvo la zona más cercana a la Tierra. Ahora esa creencia se derrumba.
¿Van qué? Los cinturones de Van Allen son dos regiones en forma de donut que se encuentran dentro de la magnetosfera, rodeando la Tierra. Allí, confinan una gran cantidad de electrones y protones, incluidos los electrones asesinos.
El papel de los rayos. Los rayos procedentes de las tormentas eléctricas generan ondas que pueden viajar hasta el campo magnético, sacando esos electrones asesinos hacia la atmósfera, donde van chocando con las moléculas y perdiendo energía. Así, se van despejando los cinturones de Van Allen, de modo que puedan albergar más electrones procedentes de una nueva tormenta geomagnética. Tenemos, por lo tanto, electrones que procedían del Sol, se quedaron atrapados a medio camino y finalmente fueron liberados lentamente por los rayos, que proceden de la Tierra.
Las tormentas eléctricas tienen un papel muy importante para mantener el equilibrio con estos electrones. Crédito: Nahuel Robledo (Pexels)
La pieza que falta. Rodeando la Tierra, dentro de la magnetosfera, está la plasmasfera, una región de gas cargado de baja energía, el llamado plasma frío. Este plasma tiene dos efectos importantes. Por un lado, amortigua las ondas electromagnéticas de alta frecuencia, absorbiendo su energía. Eso impide que ciertas ondas muy potentes, como las chorus, se desarrollen en esta zona.
Por otro lado, otras ondas que existen dentro de esta región ayudan a sacar a los electrones de sus órbitas atrapadas y a dirigirlos hacia la atmósfera. A esto se suma la limpieza que hacen las ondas generadas por los rayos, como hemos visto anteriormente. Entre todos estos procesos se mantiene un equilibrio que, durante años, se interpretó como una barrera infranqueable.
Y llegaron las ondas chorus. Hasta aquí todo bien. El problema llega cuando el plasma se agota a causa de una tormenta geomagnética muy potente y se forman ondas chorus, un tipo de onda capaz de acelerar aún más los electrones asesinos.
En 2024 se produjo una tormenta geomagnética tan intensa que atacó fuertemente al plasma frío de la plasmasfera, dejándola muy mermada. Al tardar el plasma en reponerse, las chorus pudieron seguir acelerando electrones durante días . El satélite japonés Arase registró un aumento escalonado del flujo de electrones. Primero aparecieron los de menor energía, medio día después los de mayor energía, y aproximadamente un día después los de más de 3 MeV. Eso indica que los electrones ganaron energía allí mismo, en lugar de llegar desde fuera.
Meses de recuperación. Según observaciones posteriores de Arase detalladas en este nuevo estudio, los niveles normales de electrones tardaron meses en recuperarse. Durante ese tiempo, podrían haberse dado problemas con satélites. Por eso, estos científicos alertan que es importante conocer bien este mecanismo. Estábamos tranquilos por la presencia de un escudo infalible, pero ahora sabemos que ante un clima espacial extremo no es una barrera tan buena. Es importante conocer cómo funciona para buscar formas de plantarle cara al problema antes de que llegue a causar daños en satélites o astronautas. Este nuevo hallazgo es un pequeño paso hacia ese conocimiento.
-
La noticia Un satélite japonés ha visto cómo se aceleraban electrones asesinos en una zona donde se suponía que no podía pasar fue publicada originalmente en Xataka por Azucena Martín .
☞ El artículo completo original de Azucena Martín lo puedes ver aquí
No hay comentarios.:
Publicar un comentario