El Escudo impenetrable de la Tierra
Un
equipo dirigido por Dan Baker de la Universidad de Colorado y sus
colegas en el MIT y la NASA ha descubierto una barrera misteriosa a
11.000 kilómetros sobre la superficie del planeta, que para electrones
de alta energía en sus pistas.
En
la década de 1950 los investigadores se dieron cuenta de que el campo
magnético de la Tierra, generado por el movimiento del metal líquido
alrededor del núcleo rico en hierro del planeta, nos estaba protegiendo
contra el bombardeo de partículas cósmicas. Dos anillos en forma de
rosquilla de electrones y protones que rodean el globo por encima del
ecuador - Al igual que los "escudos deflectores" de la nave espacial
Enterprise de Star Trek, el campo gravitatorio de la Tierra desvía las
partículas, muchas de las cuales se encuentran atrapadas en uno de los
"cinturones de Van Allen". El anillo interior se extiende entre
aproximadamente 1.000 y 6.000 kilómetros de altitud, el exterior,
alrededor de 13.000 hasta 60.000 kilómetros. Dentro de estas regiones
las partículas pueden permanecer girando a lo largo de meses antes de
que se pierdan en el espacio.
Este
escudo deflector de la Tierra también actúa como un acelerador de
partículas, azotando los electrones que consiguiendo velocidades de más
del 99, 99% de la velocidad de la luz. Y ahí está el misterio. A esas
velocidades algunos de estos poderosos electrones mortales deberían
desviarse cerca de la Tierra, freír los satélites de comunicaciones y
hacer una temporada en la Estación Espacial Internacional potencialmente
letal. En la actualidad, para minimizar el riesgo, todas las
comunicaciones satélites se colocan en órbitas abajo, entre, o más allá
de los cinturones.
Pero
los electrones potencialmente mortales se mantienen alejados. En 2012
la NASA lanzó dos satélites gemelos llamados Van Allen para investigar
el por qué. Las sondas viajan alrededor de la Tierra en órbitas muy
excéntricas, moviendose dentro y fuera de los cinturones de Van Allen
como conductores ebrios virando a lo largo de la carretera.
Miden
los números esperados de partículas cargadas. Pero cada vez que bajan
de los 11.000 kilómetros de altitud - justo debajo del cinturón exterior
- el número de electrones de alta energía de repente cae en un factor
de 1.000. Esta dramática caída ocurre en una franja de aproximadamente
100 kilómetros de longitud. Casi no se encuentran electrones por debajo
de este límite, que Baker y su equipo describen como una "barrera casi
impenetrable".
Para
Baker, este es un resultado muy sorprendente porque a la naturaleza
normalmente no le gustan los límites definidos. "Sería como salir a la
calle y encontrar la temperatura fue de 30 grados bajo cero en un lado
de la acera, y en el otro lado era de 30 grados por encima de cero",
dice. "Para mí es extraordinario que esto pueda ocurrir en la
naturaleza."
Satélites
gemelos de la misión pueden caminar "a ambos lados de la acera" de
forma simultánea. Si el hallazgo hubiera venido de la medición de un
solo satélite, podría haber sido atribuido a las fluctuaciones
aleatorias en el campo magnético de la Tierra. Pero de acuerdo con los
gemelos manteniéndose en la misma posición, en la frontera, durante dos
años tal atribución queda excluida.
Entonces,
¿qué está causando este límite? No se corresponde con cualquier
característica inusual del campo magnético de la Tierra. Un candidato
obvio es el límite de la plasmasfera, la enorme nube de gas ionizado
alrededor de la Tierra que se genera cuando la luz ultravioleta golpea
la atmósfera superior. Pero el borde de la plasmasfera está, al menos a
25.000 kilómetros por encima de la Tierra, mucho más allá de la barrera
de electrones.
Una
de las razones por que el equipo va a publicar este trabajo ahora, dice
Baker, es para atraer el interés de los teóricos a ver si pueden ser
capaces de explicarlo. "Estamos muy abiertos a ideas nuevas o creativas
sobre cómo esto podría suceder."
"Es
una misión fantástica", dice Fred Menk, físico espacial de la
Universidad de Newcastle, Australia, y agregó que la comprensión de la
estructura del cinturón de Van Allen es vital para la protección de los
satélites frente a la radiación perjudicial. Pero se pregunta si la
barrera misteriosa es realmente impenetrable a las ráfagas de
electrones, como los de una llamarada solar. En los dos años desde que
las sondas de Van Allen están operativas, las ráfagas procedentes del
Sol que han llegado a la Tierra han sido relativamente débiles. Dan
Baker está de acuerdo en que ver a la barrera bajo el impacto directo de
una tormenta solar extrema podría proporcionar pistas sobre su
naturaleza. "Estamos a la espera de la próxima explosión", dice.
"Estamos ansiosos por llegar al fondo de este misterio cósmico muy
desconcertante”.
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