El ruido cósmico mejora la predicción del tiempo espacial

MagnetosferaUna señal que los astrofísicos descartaron como contaminación de las observaciones por rayos-X podría en realidad mejorar las predicciones del peligroso tiempo espacial que amenaza a la Tierra.

Las partículas cargadas dentro del viento solar emiten los conocidos como rayos-X suaves cuando colisionan con el campo magnético que rodea la Tierra. Los rayos-X suaves tienen longitudes de onda más largas que sus primos los rayos-X duros.

Esta señal se descartó como ruido cósmico local que interfería con los estudios de observatorios espaciales de objetos calientes y lejanos, tales como supernovas, hasta que algunos científicos se dieron cuenta de su importancia para la Tierra.

Medir las emisiones de rayos-X suaves podría permitir a los científicos construir una imagen en tiempo real de lo que está sucediendo en el campo magnético del planeta, también conocido como magnetosfera, el cual protege a la Tierra de las tormentas solares. Anteriores observaciones muestran que los datos de rayos-X suaves cambian case de inmediato en respuesta a los cambios en el viento solar.

“No es una cuestión de un aviso temprano en este caso, sino de lograr la visión global, que es saber qué está sucediendo a la vez en cada sitio”, dice Michael Collier, astrofísico del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.

Tener una visión completa y cambiante de la magnetosfera no sólo mejoraría nuestras predicciones del tiempo espacial, sino que también resolvería controversias científicas tales como de qué manera se produce la reconexión magnética. Este fenómeno tiene lugar cuando líneas de campo magnético entrelazadas se fusionan y liberan energía en forma de calor y energía cinética entre partículas cargadas.

Collier y sus colegas detallan su propuesta en el ejemplar del 15 de junio de la revista Eos, publicación semanal de la Unión Geofísica Americana.

Sorpresa de rayos-X

Tal uso de los rayos-X suaves parecía impensable hace décadas, debido a que sólo objetos muy calientes como remanentes de supernovas o estrellas producían normalmente rayos-X. Esta visión cambió cuando el satélite alemán Roentgen observó emisiones de rayos-X suaves procedentes del cometa Hyakutake en la década de 1990.

Los científicos encontraron que versiones ionizadas del carbono, oxígeno y átomos de hidrógeno en el viento solar colisionaban con átomos neutros cerca del cometa y robaban un electrón de los átomos. Esto hacía que los iones estuviesen súper-excitados durante un corto periodo de tiempo, antes de relajarse y emitir la energía en forma de rayos-X suaves.

Este mismo fenómeno tiene lugar cuando el viento solar llega a la magnetosfera de la Tierra, dicen Collier y sus colegas. Señalan que las observaciones realizadas por la nave XMM-Newton de la Agencia Espacial Europea revelan cómo las partículas cargadas del viento solar emiten rayos-X suaves.

El observatorio de rayos-X Chandra de la NASA también aprovechó los datos de rayos-X para dibujar cómo fluye el viento solar alrededor de Marte y Venus.

Pero incluso aunque los actuales telescopios de rayos-X suaves han demostrado la “prueba de concepto” sobre cómo captar la magnetosfera de la Tierra, Collier dice que sería necesaria una nueva misión dedicada para realizar observaciones a tiempo completo.

“Una cámara auténtica de la magnetosfera, aunque dependa de las mismas técnicas observacionales aplicadas en los telescopios astrofísicos, requeriría un rediseño para lograr una visión de campo amplia”, dice Collier a SPACE.com.

El viento solar frena drásticamente cuando entre en el arco de choque del campo magnético de la Tierra. Algunas partículas se filtran desde el viento solar debilitado y penetran en la región media, conocida como solar envoltura magnética (magnetosheath), pero la mayor parte no van más allá del siguiente límite conocido como magnetopausa.

Una nueva veleta para el tiempo espacial

Tener la cámara de rayos-X en el punto adecuado podría proporcionar visiones en tiempo real de los cambios en la magnetosfera casi las 24 horas. Colocando la cámara en un punto especial conocido como punto de Lagrange L1 entre la Tierra y el Sol, permitiría a la nave permanecer en una posición relativamente fija, mantenida allí por el equilibrio entre los tirones gravitatorios de los dos grandes cuerpos.

Incluso una nave en órbita alrededor de la Tierra podría permitir una cobertura casi 24/7, aparte de una pequeña parte de la órbita donde la cámara termina dentro de la magnetosfera mirando hacia fuera, explica Collier.

Esta cobertura tiene especial interés para los modelos de predicción del tiempo espacial que tratan de predecir eventos perturbativos en el Sol. Una llamarada solar envió una onda de partículas cargadas que dejaron fuera de servicio las estaciones de suministro energético en Quebec e interrumpieron las comunicaciones y energía de toda Norteamérica durante una tormenta solar en marzo de 1989.

Pero casi cualquier punto avanzado proporcionaría unas innovadoras observaciones científicas, señala Collier. Una cámara de rayos-X podría señalar las posiciones precisas de la magnetopausa y el arco de choque, así como descubrir cómo fluye la energía del viento solar alrededor y a través de la magnetosfera.

“Es como el hombre ciego y el elefante: Las misiones heliofísicas actuales pueden proporcionarnos buenas observaciones del trompa o la cola, por así decirlo”, dice Collier. “Una cámara nos proporcionaría toda la visión del elefante”.


Autor: Jeremy Hsu
Fecha Original: 29 de junio de 2010
Enlace Original

Comparte:
  • Print
  • Digg
  • StumbleUpon
  • del.icio.us
  • Facebook
  • Twitter
  • Google Bookmarks
  • Bitacoras.com
  • Identi.ca
  • LinkedIn
  • Meneame
  • Netvibes
  • Orkut
  • PDF
  • Reddit
  • Tumblr
  • Wikio
This page is wiki editable click here to edit this page.

Like This Post? Share It

Comments (2)

  1. [...] en cada sitio”, dice Michael Collier, astrofísico del Centro Goddard de la NASA. En español: cienciakanija.com/2010/07/14/el-ruido-cosmico-mejora-la-prediccion-del/ sin comentarios en: cultura, ciencia karma: 20 etiquetas: ruido, cósmico, predicción, [...]

  2. [...] Una señal que los astrofísicos descartaron como contaminación de las observaciones por rayos-X podría en realidad mejorar las predicciones del peligroso tiempo espacial que amenaza a la magnetosfera de la Tierra. “No es una cuestión de un aviso temprano en este caso, sino de lograr la visión global, que es saber qué está sucediendo a la vez en cada sitio”, dice Michael Collier, astrofísico del Centro Goddard de la NASA. En español: cienciakanija.com/2010/07/14/el-ruido-cosmico-mejora-la-prediccion-del/ [...]

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *