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19/4/08 - DJ:

La Luna y la cola magnética

Contempla la Luna llena. Antiguos cráteres y helados mares de lava yacen inmóviles bajo un cielo sin aire de profunda quietud. Es un mundo en cámara lenta donde incluso una huella humana puede durar millones de años. Nada más parece ocurrir allí. ¿Cierto?
La Luna llena dentro de la cola magnética, marzo 2008
No. Científicos de la NASA notaron que algo ocurre cada mes cuando la Luna recibe el azote de la cola magnética de la Tierra.

"La cola magnética de la Tierra se extiende más allá de la órbita de la Luna y, una vez por mes, la Luna orbita a través de ella", dice Tim Stubbs, un científico de la Universidad de Maryland trabajando en el Centro Espacial Goddard. "Esto puede tener consecuencias que abarcan desde 'tormentas de polvo' lunares a descargas electrostáticas".

Sí, la Tierra tiene una cola magnética. Es una extensión del familiar campo magnético que experimentamos al usar una brújula. Nuestro entero planeta está envuelto en una burbuja de magnetismo que brota de un dínamo fundido en el núcleo de la Tierra. En el espacio, el viento solar presiona contra esta burbuja y la estira, creando una larga "cola magnética" en la dirección del viento, como se aprecia en el diagrama.

Cola magnética de la Tierra

Cualquiera puede saber cuándo la Luna está dentro de la cola magnética. Simplemente mira: "Si la Luna está llena, está dentro de la cola magnética", dice Stubbs. "La Luna entra a la cola magnética tres días antes de estar llena y tarda unos seis días en cruzar y salir por el otro lado".

Es durante esos seis días que extrañas cosas pueden ocurrir.

Durante el cruce, la Luna se pone en contacto con una gigante sábana de plasma de calientes partículas cargadas atrapadas en la cola. Las partículas más livianas y más móbiles, electrones, condimentan la superficie de la Luna y le dan una carga negativa.

órbita de la luna y cola magnética terrestre
Gráfico de la órbita de la luna (el círculo) alrededor de la Tierra. El Sol, en este diagrama, estaría a la izquierda y su viento solar, dirigiéndose hacia la derecha, estira el campo magnético de la Tierra, creando la cola magnética.

En el lado iluminado de la Luna, este efecto es contrarrestado de alguna manera por la luz solar: los fotones ultravioletas del Sol quitan a los electrones de la superficie, manteniendo el aumento de la carga a niveles relativamente bajos. Pero en el lado frío y oscuro de la luna, los electrones se acumulan y los voltages pueden ascender a cientos o miles de voltios.

Caminando a través del polvoriento y cargado terreno lunar, los astronautas podrían encontrarse chisporroteando con electricidad como una media sacada del secarropas. Tocar a otro astronauta, el picaporte de una puerta, una pieza electrónica, cualquiera de estas simples acciones podría podrucir un mal recibido golpe. "Una adecuada toma a tierra se recomienda fuertemente", avisa Stubbs.

El suelo, mientras tanto, podría saltar al cielo. Hay razones de peso (ver por ejemplo, la imagen de Surveyor 7, debajo) sobre que finas partículas de polvo lunar, cuando están suficientemente cargadas, flotan sobre la superficie. Esto podría crear un atmósfera nocturna temporaria de polvo, lista para cubrir los trajes espaciales, obstruir maquinaria, rayar el frente de los cascos espaciales (el polvo lunar es muy abrasivo) y por lo general, dificultar la vida para los astronautas.

Más extraño: el polvo lunar podría reunirse en una especie de diáfano viento. Provocado por diferencias en la acumulación de carga global, el flotante polvo podría volar naturalmente desde el fuertemente negativo lado nocturno hacia el débilmente cargado lado diurno. Este efecto de "tormenta de polvo" sería más fuerte en la línea divisoria entre el día y la noche en la Luna, llamada "terminator".

Mucho de esto es pura especulación, previene Stubbs. Nadie puede decir con seguridad qué ocurre en la Luna cuando golpea la magnetocola, porque nadie ha estado allí en el momento crucial. "Los astronautas Apolo nunca descendieron en una Luna llena y nunca experimentaron la cola magnética".

La mejor evidencia directa viene de la nave de la NASA Lunar Prospector, que orbitó la Luna en 1998-99 y monitoreó muchos cruces de la magnetocola. Durante algunos cruces, la nave sintió grandes cambios en el voltaje del lado nocturno lunar, saltando "típicamente de -200 V a -1000 V", dice Jasper Halekas de la Universidad de California, Berkeley, quien ha estado estudiando los datos de hace una década.

Gráfico
Horizonte brillante en la Luna, por Surveyor 7
En 1968, en muchas ocasiones, Surveyor 7 de NASA fotografió un extraño "brillo de horizonte". Investigadores creen ahora que el brillo es luz solar dispersada por polvo lunar eléctricamente cargado, flotando justo encima de la superficie lunar.

"Es importante notar", dice Halekas, "que la lámina de plasma (de donde vienen todos los electrones) es una estructura muy dinámica. Esta lámina de plasma está en constante estado de movimiento, flameando arriba y abajo todo el tiempo. Por lo que, cuando la Luna orbita a través de la magnetocola, la sábana de plasma puede barrera una y otra vez. Dependiendo de la dinámica, podemos encontrar la sábana de plasma muchas veces durante una simple pasada a través de la cola magnética con encuentros que duran desde minutos hasta horas o incluso días".

"Como resultado, puedes imaginar cuán dinámica es la carga del entorno en la Luna. La Luna puede estar estar sentada allí en una quieta región de la cola magnética y luego, repentinamente, todo este plasma caliente comienza a barrer, causando al potencial del lado nocturno elevarse al kilovoltio. Luego baja de nuevo igual de rápido".

La montaña rusa de la carga estaría en su máximo durante las tormentas solares y geomagnéticas. "Ese es un momento muy dinámico para la sábana de plasma y necesitamos estudiar qué ocurre entonces", agrega.

¿Qué ocurre entonces? La próxima generación de astronautas van a saberlo. NASA está retornando a la Luna en las próximas décadas y planea establecer una base para realizar largas exploraciones. Parece que estarán explorando la cola magnética, también.

Más información
Viento solar vs. cola magnética: La cola magnética de la Tierra no es la única fuente de plasma en cargar la Luna. El viento solar puede proveer partículas cargadas también; de hecho, la mayoría del tiempo, el viento solar es la fuente principal. Pero cuando la Luna entra en la cola magnética, el viento solar es empujado y la lámina de plasma predomina. Esta lámina de plasma es unas 10 veces más caliente que el viento solar y eso le da más fuerza para alterar el balance de carga en la superficie lunar.


Links relacionadosFuentes y links relacionados

Science@NASA: The Moon and the Magnetotail por Dr.Tony Phillips

Ciencia@NASA


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Crédito:NASA








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