Explosiones magnéticas en el espacio

2001/03/29 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia

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En el extremo de la atmósfera se encuentra la magnetosfera, el escudo magnético natural que protege la Tierra. La magnetosfera obstruye y desvía las partículas cargadas por el Sol y hace que la Tierra sea habitable, pero no es un lugar muy tranquilo y a menudo se producen tormentas magnéticas. Entonces, la energía magnética se emite a toda velocidad.

Las tormentas pueden durar unos minutos o unos días y, además de generar espectaculares auroras, pueden interrumpir las comunicaciones vía satélite. Los investigadores llevan cuarenta años tratando de comprender cómo se puede emitir energía magnética tan rápidamente. Hay una teoría que ha surgido y se ha reforzado en los últimos años y hoy en la revista Nature se han publicado datos experimentales que coinciden con esta teoría.

La energía magnética del espacio es producida por el plasma en movimiento. El plasma está formado por iones y cuando se encuentra con un campo magnético, toma patrones de movimiento característicos que refuerzan este campo. El proceso se llama dinamo y es similar a lo que ocurre en el núcleo de todos los planetas. Lo contrario es el misterio de cómo la energía magnética se transforma en energía cinética del plasma. Aclararlo es fundamental para responder a preguntas científicas como por qué las coronas de las estrellas están más calientes que la piel o por qué el plasma se escapa en los experimentos de fusión.

Uno de los grandes misterios es descubrir por qué y cómo se desprende la energía magnética tan pronto. Para explicarlo se ha propuesto una reconexión magnética en los últimos años. En las regiones en las que se invierte el campo magnético, las líneas magnéticas de campo actúan como si fueran trozos de goma y liberan energía mediante su movimiento en forma de muelle (ver figura). En este proceso, la energía magnética del campo y el plasma son arrojados a ambos lados, a la vez que en la mitad de las líneas de campo se incrementa la presión del plasma hacia el interior.

El modelo teórico de la reconexión magnética viene refrendado por los datos vía satélite, pero ha tenido un gran problema hasta la fecha. Que para la representación de las líneas de campo se propusieron dos modelos, con unos datos que defendían uno y otros que defendían el otro. El modelo 2a de la figura se relaciona perfectamente con las velocidades de salida medidas para el plasma, pero los modelos por computador apuestan sobre todo por el modelo 2b propuesto en los años 50. Sin embargo, con el modelo 2b no se puede explicar por qué el fenómeno es explosivo.

Hace pocos años se definió un nuevo comportamiento para el plasma que uniría el modelo 2b con la explosividad, y que hoy se ha observado por primera vez. En la región donde se invierte el campo magnético se postuló que los electrones y los protones no deben moverse entre sí y se definió una nueva onda de plasma, el plasma susurrante. El plasma susurrante es capaz de acelerar mucho los electrones, crear un campo magnético especial y provocar explosiones en el modelo 2b.

El plasma susurrante se detectó hace unos años y ahora se ha detectado un campo magnético especial creado por ellos. Las observaciones coinciden con los pronósticos teóricos y han despertado gran interés entre los científicos, aunque todos están por confirmar. La misión Cluster II ya en marcha por la ESA y la misión Magnetospheric Multiscale liderada por la NASA pueden contribuir a ello.