Electrones asesinos amenazan a nuestros satélites

15 de marzo de 2010

La misión de la ESA Cluster consiste en cuatro naves espaciales idénticas volando en formaciones situadas entre 19.000 y 119.000 kilómetros sobre la Tierra. Su misión es la de estudiar la interacción entre el viento solar y la magnetosfera de la Tierra.
Si unos electrones que se mueven rápidamente, son golpeados en su órbita por las ondas de choque provenientes de una tormenta solar, tenemos como resultado "electrones asesinos". Estos electrones asesinos son partículas altamente energéticas que están atrapadas en el cinturón de radiación exterior de la Tierra, que se extiende desde 12.000 hasta 64.000 kilómetros por encima de la superficie de nuestro planeta. Durante las tormentas solares el número de estos electrones crece por lo menos diez veces, y pueden ser eyectados, por lo que pueden afectar a nuestros satélites. Así de esta forma, tal y como sugiere su nombre, los electrones asesinos son capaces de atravesar el blindaje de los satélites y causar daño en sus sistemas. Si estas descargas eléctricas tienen lugar en los componentes vitales de los satélites, pueden llegar incluso a inutilizarlos.
El 7 de noviembre de 2004, una tormenta solar en dirección a la Tierra provocó una onda de choque interplanetaria seguida por una nube magnética de gran tamaño. Cuando la primera onda de choque barrió el SOHO, la velocidad del viento solar de repente aumentó de 500 a 700 kilómetros por segundo.
Poco después, la onda expansiva golpeó la burbuja magnética protectora de la Tierra,conocida como magnetosfera. El impacto fue provocado por un frente de onda que se propagó dentro de la magnetosfera a más de 1.200 kilómetros por segundo, en la zona de la órbita geoestacionaria, a  36.000 kilómetros de altura alrededor de la Tierra. La cantidad de electrones energéticos en el cinturón de radiación externa empezó a aumentar también, según los datos de la investigación Cluster.
Comprender el origen de los electrones asesinos ha sido un foco de los investigadores del clima espacial. Gracias a los datos anteriores recogidos por Cluster y las misiones espaciales, los científicos propusieron dos métodos por los que los electrones pueden ser acelerados a tales niveles de energía perjudicial. Uno se basa en frecuencias muy bajas (VLF), olas de 3-30 kHz; el otro en frecuencias ultra bajas (ULF), olas de 0.001-1 Hz. 


Se ha descubierto que ambas ondas son responsables. Tanto las VLF, como las ULF aceleran los electrones en el cinturón de radiación de la Tierra, pero con diferentes ritmos. Las ondas ULF son mucho más rápidas que las VLF, debido a que su ampitud es mucho mayor.
Los datos muestran que un proceso en dos pasos provoca el aumento sustancial de los electrones asesinos. La aceleración inicial es debida a la fuerte compresión del campo magnético. Inmediatamente después del impacto, las líneas del campo magnético de la Tierra comienzan a tambalearse a ultra bajas frecuencias. A su vez, estas ondas ULF se encuentran que efectivamente aceleran los electrones generando el primer paso para convertirlos en electrones asesinos.
Aunque el análisis ha sido largo, los resultados han merecido la pena. Ahora los astrónomos saben cómo se aceleran los electrones asesinos. "Los datos de los cuatro satélites Cluster permitieron la identificación de las ondas ULF capaces de acelerar electrones", dijo Malcolm Dunlop, del Rutherford Appleton Laboratory, Reino Unido.
Gracias a este análisis de los datos, sabemos que si los electrones asesinos son expulsados hacia la Tierra, golpearán nuestro planeta en 15 minutos. "Estos nuevos descubrimientos nos ayudan a mejorar los modelos de predicción de la radiación ambiental en el que operan los satélites y los astronautas. Con el nuevo máximo del ciclo solar, se esperan más impactos de electrones asesinos en los próximos meses.", dijo Philippe Escoubet , director de la misión Cluster de la ESA.

Más información en el enlace.

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