¿Por qué desaparecen los electrones en el cinturón exterior terrestre?

Foto: WIKIMEDIA COMMONS

Investigadores de la Universidad de California, en Los Ángeles (UCLA), han explicado la desaparición de electrones de energía del cinturón de radiación exterior de la Tierra a partir de datos recogidos por una flota de naves espaciales en órbita.

En un artículo, publicado en la revista ‘Nature Physics‘, el equipo muestra que los electrones que faltan son alejados del planeta por una corriente de partículas de viento solar durante los períodos de alta actividad solar.

“Este hallazgo representa un hito importante en la comprensión del ambiente espacial que rodea la Tierra”, afirma el autor principal del estudio, Drew Turner, investigador en el departamento de Ciencias de la Tierra y del Espacio, en UCLA, quien añade que “ahora, estamos un paso más cerca de comprender y predecir los fenómenos del clima espacial”.

Durante los eventos solares importantes como las eyecciones de masa coronal, partes de la capa exterior magnetizada de la atmósfera solar chocan contra el campo magnético de la Tierra, provocando tormentas geomagnéticas capaces de dañar los componentes electrónicos de las naves espaciales en órbita. Estos chubascos cósmicos tienen un efecto peculiar en el cinturón de radiación exterior de la Tierra –una región con forma de rosquilla llena de electrones tan energéticos que se mueven casi a la velocidad de la luz–.

“Durante el inicio de una tormenta geomagnética, casi todos los electrones atrapados en el cinturón de radiación se desvanecen, y regresan a las pocas horas”, explica Vassilis Angelopoulos, profesor en la UCLA.

Los electrones que desaparecían del cinturón sorprendieron a los científicos cuando midieron este hecho, por primera vez, en la década de 1960, mediante los instrumentos a bordo de la primera nave espacial puesta en órbita, según cuenta el coautor del estudio, Yuri Shprits, investigador geofísico.

Más extraños aún resultaban los electrones que desaparecían durante el pico de una tormenta geomagnética, un momento en que se podría esperar que el cinturón de radiación se llenara de partículas de alta energía a causa del bombardeo extremo del viento solar.

Desde la década de 1960, los investigadores se preguntaban por el paradero de estos electrones; algunos creían que los electrones se perdían en la atmósfera terrestre, mientras que otros pensaban que los electrones no se perdían, sino que su pérdida de energía temporal los había parecer ausentes.

Para resolver el misterio, Turner y su equipo utilizaron datos de tres redes de la nave espacial en órbita colocada a diferentes distancias de la Tierra para captar a los electrones que escapan en el acto. Los datos muestran que, mientras que una pequeña cantidad de electrones caen en la atmósfera, la gran mayoría se aparta del planeta, expulsados del cinturón de radiación por las partículas del viento solar durante la tormenta magnética.

Una mayor comprensión sobre el cinturón de radiación de la Tierra es de vital importancia para poder proteger a los satélites; el cinturón de radiación exterior de la Tierra es un entorno de severa radiación para las naves espaciales y los astronautas, ya que los electrones de alta energía pueden penetrar el blindaje de una nave espacial y causar estragos en su delicada electrónica.

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Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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