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”.
esa
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