Una imagen de una simulación magnetohidrodinámica realizada por el proyecto Gamera en el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins muestra flujos explosivos (en rojo y marrón) en la lámina de plasma.
(Imagen: © K. Sorathia / JHUAPL)
Los investigadores encuentran que las auroras y la función del satélite podrían estar influenciadas por las "burbujas" de plasma cerca de la cola de la magnetosfera de la Tierra.
El sol emite continuamente lo que se conoce como "el viento solar", una brisa estelar que puede viajar 1 millón de mph (400 kilómetros por segundo) a través del espacio. El 15 de diciembre de 2019, los investigadores publicaron un nuevo estudio que investigó las vibraciones y "burbujas" que crea el viento solar dentro de la carcasa cargada magnéticamente de la Tierra, y cómo se muestra en el lado nocturno de la Tierra.
Al llegar a la Tierra, el viento solar golpea la magnetosfera del planeta. En la parte exterior de la magnetosfera, las partículas cargadas del viento solar generalmente se deslizan como el agua en la espalda de un pato; pero en la magnetosfera interna, causa turbulencia, según estos investigadores en una declaración reciente.
Esta turbulencia crea efectos complejos, que incluyen muchos tipos diferentes de olas. Para este estudio, los físicos de la Universidad de Rice desarrollaron un nuevo método para estudiar las perturbaciones u oscilaciones que ocurren en el plasma en la base de la magnetosfera.
Los físicos de la Universidad de Rice colaboraron con investigadores del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins para desarrollar un código que los ayude a realizar simulaciones sobre estas oscilaciones u "ondas". Un algoritmo conocido como el Modelo de convección de Rice, que según los funcionarios de Rice lleva "décadas en desarrollo", jugó un papel en este código magnetosférico. El algoritmo se llama Gamera después del monstruo japonés ficticio del mismo nombre.
La magnetosfera de la Tierra tiene la forma de la sección transversal de un ala. El lado de la magnetosfera que se aleja del sol, el lado nocturno de la Tierra, es donde tiene la cola puntiaguda del ala y donde las "burbujas de explosión" de plasma quedan atrapadas y se hunden hacia la Tierra, creando ondas dentro del plasma.
Las ondas se mueven como una cuerda de guitarra pulsada que rápidamente vuelve al equilibrio, dijo en el comunicado Frank Toffoletto, físico de plasma espacial en la Universidad de Rice y autor principal del nuevo estudio.
Estas ondas de baja frecuencia, llamadas modos propios, no se han estudiado mucho, pero "parecen estar asociadas con interrupciones dinámicas en la magnetosfera" que causan fenómenos como hermosas auroras o eventos menos atractivos, como interrupciones en satélites y redes eléctricas aquí en Tierra.
Esta nueva investigación fue publicada el 15 de diciembre en la revista JGR Space Physics.
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