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12/9/07 - DJ:

Nuevo estudio sobre las tormentas magnéticas y auroras

Datos de Cluster han ayudado a los científicos a entender mejor los procesos magnéticos, desafiando las existentes teorías sobre las tormentas que causan las auroras y perturbaciones en las señales GPS.

Aurora en Alaska. - Wikipedia

Las tormentas magnéticas que se originan en la magnetosfera han sido explicadas por dos modelos que se ven desafiados por nuevos datos recolectados con los satélites Cluster de ESA y Double Star. Un estudio publicado el 20 de enero de 2007 en Geophysical Research Letters sugiere un tercer tipo de explicación.

La tormentas magnéticas causan frecuentemente las brillosas y coloridas auroras en altas latitudes, en lugares como Escandinavia o Canadá. Estas auroras son causadas por energénticos electrones que giran en las líneas de campo magnético de la Tierra y colisionan con los átomos de la atmósfera a una altitud de unos 100 km. Los electrones provienen de la cola magnética, localizada en la parte noctura de la Tierra donde el viento solar extiende las líneas del campo magnético en una larga cola.



En el centro de la cola magnética hay una densa región conocida como lámina de plasma ("plasma sheet"). El plasma es un gas compuesto de iones y electrones que es eléctricamente neutro. Se extiende sobre grandes distancias en el espacio y es guiado por la acción de los campos magnético y eléctrico. Una tormenta induce violentos cambios en la lámina de plasma. Energiza iones y electrones y los lanza hacia la Tierra.

Además de producir las bellas luces, las tormentas también excitan un gran porción de la ionosfera, perturbando la recepción de las señales GPS y la comunicación entre la Tierra y los satélites orbitales.

Existen tres eventos asociados con las tormentas: el brillo de las auroras, la alteración de la corriente y la reconexión magnética.

El brillo de las auroras es un repentino cambio de la luz a una altitud de 100 km, visible desde el suelo. La alteración de la corriente ocurre a unos 60 mil km y está asociada con turbulentas fluctuaciones del campo magnético.

La reconexión magnética es el proceso por el cual las líneas del campo de diferentes dominios magnéticos colisionan y se reconectan, calentando y acelerando el plasma. Ocurre a una tercera parte de la distancia a la Luna o a una altitud de 120 mil km.

La diferencia entre las dos teorías existentes sobre las tormentas magnéticas es que difieren en el orden en que los eventos se producen.

El Prof. Sergeev, de la Univ. St Petersburg State, Rusia, y sus colegas de Europa, USA y China estudiaron tres consecutivas tormentas de datos recolectados con los satélites Cluster y Double Star el 26 septiembre de 2005. Por primera vez, los datos indican que los procesos de alteración y reconexión pueden coincidir en el espacio y tiempo mostrando, posiblemente, dos caras del mismo proceso.

Además encontraron en este caso, que la reconexión ocurrió más cerca de la Tierra que lo usual, entre 60 mil y 90 mil km. Los brillos de auroras fueron capturados unas décimas de segundos después.

En febrero de 2007, NASA lanzó THEMIS, una misión de cinco satélites dedicados al estudio de estos fenómenos.

Los resultados se presentan en el paper "Observation of repeated intense near-Earth reconnection on closed field lines with Cluster, Double Star and other spacecraft" por V. Sergeev, V. Semenov, M. Kubyshkina, V. Ivanova, W. Baumjohann, R. Nakamura, T. Penz, A. Runov, T. L. Zhang, K. Glassmeier, V. Angelopoulos, H. Frey, J. Sauvaud, P. Daly, J. Cao, H. Singer, y E. Lucek. El paper fue publicado en la edición del 20 de enero 2007 de Geophysical Research Letters.

Fuentes y links relacionados


  • Nota de prensa en ESA

  • Nota en EurekAlert



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