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Activación y neutralización de electrones asesinos alrededor de la Tierra
 
 


Los electrones, las partículas que portan la electricidad, pueden tanto proteger como perturbar a su receptor de TV por satélite o a su navegador GPS, debido a una "canción" que entonan mientras son lanzados hacia la Tierra mediante una especie de honda magnética gigante.


(NC&T) Unos científicos han descubierto, usando la flota de satélites THEMIS de la NASA, cómo las ondas de radio producidas por los electrones inyectados en el espacio cercano a la Tierra generan y también eliminan electrones "asesinos" de gran velocidad.

    Los electrones asesinos nacen dentro de los cinturones naturales de radiación de la Tierra, llamados Cinturones de Van Allen en honor a su descubridor, James Van Allen. Si los Cinturones de Radiación de Van Allen fueran visibles desde el espacio, se parecerían a dos rosquillas en torno a la Tierra, una dentro de la otra, con nuestro planeta en el medio de la más pequeña.

    Los electrones asesinos se hallan principalmente en la rosquilla exterior, que empieza aproximadamente a 13.000 kilómetros sobre el ecuador y se adelgaza hasta alcanzar los 45.000 kilómetros de altitud. Aunque ese cinturón exterior es más fuerte a una altura de entre 26.000 y 32.000 kilómetros, es muy inconstante, sobre todo durante las tormentas solares, y una intensa población de electrones asesinos puede surgir en cualquier parte del cinturón exterior.

    Los electrones de gran velocidad constituyen una amenaza para los satélites que se encuentran en el cinturón exterior o cerca de éste (los que están en órbitas de nivel medio y en las superiores o geosincrónicas), como los del Sistema de Posicionamiento Global (GPS) y la mayoría de los satélites de comunicaciones. Se les llama electrones asesinos porque son capaces de abrirse paso hasta la electrónica sensible de una nave espacial y causar cortocircuitos.

    Este descubrimiento es importante para entender los procesos físicos que se producen en los cinturones de radiación, y posibilitar así que algún día se logre predecir con todo detalle el estado de los cinturones de radiación, permitiendo ello emprender las acciones necesarias a cada momento para salvaguardar los satélites en estas regiones, o a los astronautas que las atraviesen en su camino a la Luna o a otros destinos del sistema solar.

    Los electrones son partículas subatómicas que portan carga eléctrica negativa, y que empleamos a diario en el flujo que conocemos como electricidad y que recorre la instalación eléctrica de nuestra vivienda y los aparatos conectados a ella. Los electrones también están presentes en el espacio en un gas de partículas cargadas eléctricamente llamado plasma, que es empujado de manera constante desde la superficie del Sol en lo que conocemos como viento solar.

    El viento solar puede tornarse particularmente denso y violento durante las tormentas solares causadas por eventos explosivos en el Sol, como son las eyecciones de masa coronal, erupciones de muchos millones de toneladas de plasma solar moviéndose a velocidades de millones de kilómetros por hora.

    Cuando este plasma interactúa con el campo magnético de la Tierra, parte del mismo es disparado hacia la Tierra. A medida que el plasma del viento solar fluye por el campo magnético terrestre, estira este campo en el lado del planeta donde es de noche, resultando ello en una larga "cola" que, cuando se alarga demasiado, recupera su forma normal de modo violento, encogiéndose con fuerza hacia la Tierra. El campo magnético del lado nocturno de la Tierra actúa entonces como una honda, propulsando a gran velocidad "gotas" de plasma hacia nosotros. Cuando esto ocurre, los electrones en las gotas de plasma liberan "cantando" la energía extra ganada con el disparo, generando un tipo discreto de onda de radio organizada llamado "Chorus" ("Coro", en español) que suena como trinos de aves cuando se escucha a través de un conversor de audio.

    Ya se sabía que los electrones en el cinturón externo de radiación pueden extraer energía de esas ondas Chorus para alcanzar una velocidad cercana a la de la luz y convertirse en electrones asesinos. Los resultados de la nueva investigación señalan que las ondas Chorus pueden ser refractadas mediante plasma denso próximo a la Tierra y rebotar de hemisferio a hemisferio dentro de los cinturones de radiación. Cuando esto sucede, las ondas Chorus se vuelven desorganizadas y evolucionan hacia otro tipo de onda de radio denominada "Hiss", según el equipo.

    Las ondas Hiss, llamadas así por el sonido que hacen cuando son convertidas a señales de audio a través de un altavoz, son de interés para los meteorólogos que monitorizan los fenómenos cósmicos que afectan a la Tierra, ya que estudios anteriores demostraron que esas ondas pueden despejar de electrones asesinos el entorno desde bajas altitudes del cinturón externo de radiación.

    Las ondas Hiss desvían las partículas veloces hacia la franja alta de la atmósfera terrestre, donde pierden energía y son absorbidas cuando chocan con átomos y moléculas allí. A pesar de su importante papel, no estaba claro cómo las ondas Hiss se generan.

    Sin más datos, no resultaba obvio que estas dos clases de ondas están relacionadas. Sin embargo, los investigadores consiguieron una observación fortuita, gracias a que los satélites THEMIS estaban posicionados del modo apropiado, que les permitió constatar dicha relación.

    Primero observaron ondas Chorus en el satélite THEMIS-E, y unos pocos segundos después observaron ondas Hiss en el satélite THEMIS-D, a unos 20.000 kilómetros de distancia, con el mismo patrón de modulación que las ondas Chorus que acababan de observar.

    Según el equipo de investigación, es posible que otros mecanismos también puedan contribuir a la generación de ondas Hiss. Los relámpagos podrían ayudar, y las partículas de alta velocidad en los cinturones podrían generar ondas Hiss con su propio movimiento. Sin embargo, es sólo una cuestión de cuál de los mecanismos es el predominante, y cada uno podría serlo en diferentes momentos y ubicaciones. Se necesita investigar más para averiguarlo.

-ENLACES A INFORMACION SUPLEMENTARIA EN INTERNET:
http://www.nasa.gov/mission_pages/themis/news/themis_singing_electrons.html


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Publicada el 17 de Jun de 2009 - 10:52 AM   

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