Ciencia

La NASA detecta una extraña danza de electrones en el espacio

Se produce en la frontera en el campo magnético del Sol y de la Tierra, y es importante para predecir la meteorología espacial

El peculiar movimiento de electrones que ha sido descubierto
El peculiar movimiento de electrones que ha sido descubierto - NASA's Goddard Space Flight Center/Tom Bridgman
ABC.ES Madrid - Actualizado: Guardado en: Ciencia

En las entrañas de la Tierra un núcleo externo de hierro y níquel líquidos giran en torno a un núcleo sólido. Este interesante fenómeno es responsable de que la Tierra esté protegida por una capa invisible: el campo magnético terrestre o magnetosfera. Este escudo detiene y reconduce las partículas eléctricas que provienen del Sol, y evitan la energía dañe los satélites, que se formen auroras cerca del ecuador terrestre o que la Tierra pierda su atmósfera.

Normalmente, cuando los electrones procedentes del Sol contactan con el campo magnético terrestre, comienzan un baile en el que los electrones trazan espirales a lo largo de las líneas de campo más fuertes, o bien comienzan a moverse en todas direcciones en las zonas donde esta energía es más débil. Un nuevo estudio publicado en la revista «Journal of Geophysical Research» ha descubierto qué ocurre cuando la intensidad del campo magnético es intermedia. Los electrones adoptan un complejo baile, que combina espirales y rebotes, que no solo disipa energía, sino que además interviene en el complejo fenómeno de la reconexión magnética, algo así como el reajuste del campo magnético de la Tierra y del Sol en respuesta a la tensión que se genera entre ellos.

El responsable de esta observación ha sido la misión Magnetosférica Multiescala (MMS) de la NASA: «Esta misión nos está mostrando la realidad de la reconexión magnética que ocurre ahí fuera», ha dicho en un comunicado de la NASA Li-Jen Chen, primer autor el estudio y científico de la misión.

En resumen, la MMS mide con gran precisión la velocidad de las partículas cargadas y la intensidad de los campos eléctricos y magnéticos. Está constituida por una constelación de cuatro satélites, que están colocados en forma de pirámide, y cuya misión es analizar la reconexión magnética.

Satélites de la misión MMS, de la NASA
Satélites de la misión MMS, de la NASA- NASA's Goddard Space Flight Center

Este proceso es fundamental para entender y predecir la meteorología espacial, el conjunto de fenómenos eléctricos y magnéticos que se produce en la órbita próxima a la Tierra y que tiene la capacidad dañar a los satélites de comunicaciones, sistemas de GPS y hasta redes eléctricas.

En concreto, entender mejor la reconexión magnética será clave para predecir y quizás evitar que los daños provocados por fluctuaciones de la actividad solar, como las llamaradas solares y las eyecciones de masa coronal. Además, este fenómeno es fundamental para explicar la aparición de auroras en la Tierra y también la existencia de raros fenómenos magnéticos en estrellas lejanas. Por último, la reconexión también es relevante para aprender sobre la física del plasma, un estado de la materia que resulta muy interesante conocer antes de poder diseñar un reactor de fusión nuclear.

Baile eléctrico

En mitad de su viaje, los cuatro satélites de la MMS captaron un curioso fenómeno. En regiones donde el campo magnético es moderado y las corrientes eléctricas viajan en paralelo a sus líneas (estas zonas se consideran como campos de intensidad media), los instrumentos detectaron una curiosa interacción entre los campos y los electrones.

A medida que los electrones llegan a esa «barrera» magnética, comienzan a girar en espirales a lo largo de las líneas de campo, tal como hacen en zonas intensas, pero en espirales mayores. Además, algunas partículas abandonan esta lámina de corrientes a través de chorros de alta velocidad, lo que les permiten «robar» parte de la energía del campo, que poco a poco se va debilitando.

Por eso, este extraño baile es importante para entender mejor el papel de los electrones en la reconexión magnética y en el proceso de pérdida de energía de los campos magnéticos.

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