Científicos identifican el origen del silbido de la atmósfera superior, un misterio de 40 años

Plasmasfera de la Tierra

Los científicos han resuelto un viejo misterio de hace 40 años al identificar el origen de unas intensas ondas de radio en la atmósfera superior de la Tierra que controla la dinámica de los cinturones de radiación de Van Allen — unos cinturones que consisten en electrones de alta energía que pueden dañar satélites y naves y que suponen un riesgo para los astronautas que realizan actividades fuera de su nave.

La fuente de estas ondas de radio de baja frecuencia, que son conocidas como silbido plasmasférico, resultó no ser rayos ni inestabilidades de un plasma, como se propuso anteriormente, sino una intensa onda electromagnética conocida como “coro”, la cual da energía a los electrones y se pensaba inicialmente que no estaba relacionada con el silbido, dijo Jacob Bortnik, investigador del Departamento de Ciencias Oceánicas y Atmosféricas de UCLA.

Las conclusiones aparecen en el ejemplar del 6 de marzo de la revista Nature.

“El que las ondas de coro sean la fuente dominante del silbido plasmasférico es una completa sorpresa”, dijo Bortnik, cuya investigación estuvo patrocinada federalmente por la Fundación Nacional de Ciencia.

“Se han propuesto numerosas teorías para explicar el origen del silbido a lo largo de las últimas cuatro décadas, pero ninguna había sido capaz de cubrir todas las propiedades observadas”, dijo Bortnik. “Aquí mostramos que un tipo de onda distinto, llamada coro, puede propagarse en la plasmasfera de decenas a miles de kilómetros de distancia y evolucionar en el silbido. Nuestro modelo integra de forma natural la banda de frecuencias observadas del silbido, es de naturaleza incoherente, su naturaleza inconsistente, su asimetría día-noche en intensidad, su asociación con la actividad solar y la distribución espacial.

“La conexión entre el coro y silbido es muy interesante debido a que el coro es instrumental en la formación de los electrones de alta energía del exterior de la plasmasfera, mientras que el silbido elimina estos electrones en altitudes ecuatoriales menores”, dijo.

Iniciadas a finales de los 60, las observaciones de naves del ruido electromagnético en banda ancha en frecuencias por debajo de unos pocos kilohertzios establecieron la presencia de un ruido estable e incoherente en el rango de frecuencias entre 200 Hz y 1 kHz. Esta emisión se llamó silbido plasmasférico debido a su naturaleza desestructurada, su recuerdo espectral a un silbido audible y su confinamiento en la plasmasfera, una región densa de plasma alrededor de la Tierra.

Bortnik inicialmente estudiaba el coro, no el silbido, cuando realizó el descubrimiento — uno de tanto ejemplar de serendipia en la ciencia.

El silbido tiende a confinarse en el interior de la plasmasfera, y el coro fuera. Bortnik estaba modelando el coro debido a que sabía que era importante para crear electrones de alta energía en el espacio. Aunque el coro tiene lugar fuera de la plasmasfera, se filtra al interior.

Una mejor comprensión del silbido plasmasférico ayudará a los científicos a modelar con mayor precisión el comportamiento de los electrones de alta energía en los Cinturones de radiación de Van Allen y de esta forma mejorar las previsiones del clima espacial, dijo Bortnik.

Los coautores de la investigación son Richard M. Thorne, profesor de ciencias atmosféricas y oceánicas de UCLA, y Nigel P. Meredith de la Invetigación Antártica Británica de Cambridge, Reino Unido.


Autor: Stuart Wolpert
Fecha Original: 5 de marzo de 2008
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