El cuarteto de observadores del clima espacial de la ESA, Cluster, ha descubierto vórtices de material solar expulsado muy por encima de la Tierra. Los gases sobrecalentados atrapados en estas estructuras probablemente estén haciendo túneles en la burbuja magnética de la Tierra, la magnetosfera. Este descubrimiento posiblemente resuelve un misterio de 17 años de cómo la magnetosfera se llena constantemente con gases electrificados cuando debería actuar como una barrera.
El campo magnético de la Tierra es la primera línea de defensa de nuestro planeta contra el bombardeo del viento solar. El viento solar mismo es lanzado desde el Sol y transporta el campo magnético del Sol por todo el Sistema Solar. Algunas veces este campo magnético está alineado con la Tierra y otras veces apunta en la dirección opuesta.
Cuando los dos campos apuntan en direcciones opuestas, los científicos entienden cómo? Puertas? en el campo de la Tierra puede abrirse. Este fenómeno, llamado "reconexión magnética", permite que el viento solar fluya y se acumule en el depósito conocido como la capa límite. Por el contrario, cuando los campos están alineados, deben presentar una barrera impenetrable al flujo. Sin embargo, las mediciones de naves espaciales de la capa límite, que datan de 1987, presentan un enigma porque muestran claramente que la capa límite es más completa cuando los campos están alineados que cuando no lo están. Entonces, ¿cómo está entrando el viento solar?
Gracias a los datos de las cuatro naves espaciales que vuelan en formación de la misión Cluster de la ESA, los científicos han logrado un gran avance. El 20 de noviembre de 2001, la flotilla Cluster se dirigía desde detrás de la Tierra y acababa de llegar al lado oscuro del planeta, donde el viento solar se desliza más allá de la magnetosfera de la Tierra. Allí comenzó a encontrar gigantescos vórtices de gas en la magnetopausa, ¿el borde exterior? de la magnetosfera.
? Estos vórtices eran estructuras realmente enormes, aproximadamente seis radios de la Tierra de ancho? dice Hiroshi Hasegawa, Dartmouth College, New Hampshire, que ha estado analizando los datos con la ayuda de un equipo internacional de colegas. Sus resultados colocan el tamaño de los vórtices en casi 40 000 kilómetros cada uno, y esta es la primera vez que se detectan tales estructuras.
Estos vórtices se conocen como productos de inestabilidades Kelvin-Helmholtz (KHI). Pueden ocurrir cuando dos flujos adyacentes viajan con diferentes velocidades, por lo que uno se desliza más allá del otro. Un buen ejemplo de tales inestabilidades son las olas azotadas por el viento que se desliza por la superficie del océano. Aunque antes se habían observado ondas KHI, esta es la primera vez que se detectan realmente vórtices.
Cuando una onda KHI se enrolla en un vórtice, se la conoce como "ojo de gato Kelvin". Los datos recopilados por Cluster han mostrado variaciones de densidad del gas electrificado, justo en la magnetopausa, precisamente como las esperadas cuando se viaja a través de un "ojo de gato Kelvin".
Los científicos habían postulado que, si estas estructuras se formaran en la magnetopausa, podrían arrastrar grandes cantidades de viento solar dentro de la capa límite a medida que colapsan. Una vez que las partículas del viento solar se transportan a la parte interna de la magnetosfera, pueden excitarse fuertemente, lo que les permite chocar contra la atmósfera de la Tierra y dar lugar a las auroras.
El descubrimiento de Cluster fortalece este escenario pero no muestra el mecanismo preciso por el cual el gas es transportado a la burbuja magnética de la Tierra. Por lo tanto, los científicos aún no saben si este es el único proceso para llenar la capa límite cuando los campos magnéticos están alineados. Para esas mediciones, dice Hasegawa, los científicos tendrán que esperar a una futura generación de satélites magnetosféricos.
Fuente original: Comunicado de prensa de la ESA
