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24/9/12 - DJ:

La Anomalía Magnética del Atlántico Sur

T.E.L: 5 min. 10 seg.

¿Qué es y a qué se debe la Anomalía Magnética del Atlántico Sur? ¿Entraña algún peligro? ¿Cuál es la importancia de su estudio científico?



El núcleo de nuestro planeta es como un gigante imán (inclinado unos 11º) que genera la llamada Magnetosfera. Sobre la superficie terrestre existen diversas capas: la atmósfera. Según su altura y composición de gases y temperatura se distinguen regiones dentro la atmósfera: la Troposfera, Estratosfera, Mesosfera, Termosfera (Ionosfera), Exosfera. La Magnetosfera es un volumen de espacio que rodea a la Tierra en el cual el campo magnético domina y que interacciona con las partículas cargadas provenientes del Sol. Otros planetas del sistema solar también tienen una capa similar: Mercurio, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. El científico estadounidense James Van Allen (1914-2006) participó de la misión Explorer. Con los datos del Explorer I, lanzado en 1958, descubrió los Cinturones que llevan su nombre: Los cinturones de Van Allen son zonas en la magnetosfera que contienen partículas cargadas atrapadas. Hay dos cinturones: el interior se encuentra a unos 1,5 radios terrestres (9.400 km) por encima del ecuador y contiene protones y electrones de origen solar e ionosférico. El exterior se halla a 4,5 radios (28.000 km) y contiene principalmente electrones del viento solar. Estos valores son, por cierto, aproximados y no conforman una "esfera magnética", sino que son asimétricos, es decir que en algunas zonas están más cerca de la superficie del planeta.

La Anomalía Magnética del Atlántico Sur (AMAS en español, SAMA en inglés) es una región del cinturón interior que se encuentra a pocos cientos de kilómetros (200 km aprox.) de la superficie del planeta.

Los cinturones son asimétricos respecto del eje magnético Terrestre, que está inclinado 11º respecto del eje rotacional. La intersección entre ambos ejes está localizado no en el centro del planeta sino 500 km al Norte. Así, el cinturón interior está más cerca de la superficie sobre el Océano Atlántico. La forma de la AAS cambia con el tiempo, pero no sólo a largo o mediano plazo, sino que también lo hace durante el día. A una altitud aproximada de 500 km, la Anomalía se expande desde -50º a 0º de latitud geográfica y desde -90º a +40º de longitud.

Importancia
En esta región hay mayor radiación, lo que es significativo para el paso de satélites y naves espaciales.

En 1996, Hubble alcanzó las 100.000 exposiciones. En el comunicado de prensa el director del Instituto Hubble, Robert Williams, señalaba que era "un logro realmente notable, especialmente cuando tomas en cuenta la órbita baja de Hubble y que no puede observar un 50 por ciento de cada órbita por la ocultación terrestre (cuando la Tierra bloquea la visión de Hubble) y la Anomalía del Atlántico Sur".(*1)

En 2004, hubo un evento en la misión Gravity Probe B.

Es más, en 2010 NASA informaba que las viejas GPC (Computadoras de Propósito General) aunque eran pesadas y enormes, eran más fiables que las notebooks, en particular al pasar por la Anomalía. Era así porque las GPC tenían un depurador que prevenía de la radiación.(*2).

Por esto y porque el origen y consecuencias de la Anomalía no son perfectamente conocidos, la motivación por estudiar científicamente la región ha crecido en los últimos años. El satélite danés Ørsted, lanzado en 1999, se dedicó a la investigación magnética. Los datos obtenidos en el año 2000, comparados con observaciones realizadas con el satélite estadounidense Magsat 20 años antes, indicaron la debilitación de la fuerza del campo, incluso sugiriendo su posible desaparición o bien ocurrir una reversión geomagnética.
No es para alarmarse, por cierto, ya que son procesos que supondrían muchísimos años.
La geóloga y geofísica uruguaya Leda Sánchez indicó a BBC: "Es imposible que ocurra tan pronto. Se estima que el proceso podría tardar entre 1.000 y 1.500 años. Además, no hay evidencia que demuestre que la reversión provoque extinciones masivas", aseguró.

Por otro lado, estudiar esa región, realizar mediciones magnéticas, es una forma de investigar el interior de nuestro planeta y su funcionamiento.

Un mapa de la AMAS por ROSAT
En la imagen inicial de esta entrada vemos un mapa en el que se muestra, en color rojo, la Anomalía, que es una depresión en el campo magnético terrestre que permite que los rayos cósmicos y partículas cargadas alcancen baja altitud. La interferencia con satélites de comunicaciones y naves preocupa, pero también incentiva a su investigación acerca del origen geológico.
El flujo de partículas también afecta a los detectores de rayos-X. El instrumento PSPC en ROSAT debió apagarse al pasar por esa zona porque de lo contrario se habría dañado. Los datos aquí mostrados se obtuvieron con el Detector especialmente preparado -al punto tal que se lo llamó SAAD por South Atlantic Anomaly Detector- abordo de ROSAT. Consistió en 10 cm3 de germanio y sirvió como un monitor de partículas de fondo.

Otro mapa, con UoSAT-2

La fallas en naves espaciales son comunes sobre el Atlántico Sur durante períodos de mayor actividad solar. Hay allí una debilidad local en el campo magnético Terrestre que lleva a un mayor nivel de partículas cargadas que afectan a los sistemas electrónicos abordo de las naves. Esta Anomalía del Atlántico Sur es ilustrada aquí con un gráfico que muestra las fallas de memoria de la veterana nave UoSAT-2. La imagen muestra cómo se distribuyeron esas fallas, principalmente sobre Sudamérica.

Es posible ver una animación de la AMAS en BBC (en inglés)en el artículo Magnetic mysteries of Earth's Core, por Gaby Hornsby (donde dice Magnetic flip).

Valoración científica
Por lo dicho, el estudio de esa región es científicamente significativo. Y lo ideal para tal fin son estudios en la región, con la instrumentación adecuada.
Desde el Observatorio Astronómico y Geofísico Aigua, Uruguay, se señala que ese país "se encuentra en centro de la Anomalía Magnética del Atlántico Sur, una anomalía donde el campo magnético tiene valores inferiores a la mitad del promedio del planeta lo que implica que somos más vulnerables a las radiaciones cósmicas nocivas. En nuestra región, se estima que el valor del campo magnético total ha caído cerca del 20% en los últimos cien años (Figura 2). Pese a esta situación particular, el Uruguay no cuenta con una Estación Geomagnética".

Fig. 1: Distribución de la intensidad total del campo geomagnético, representado por líneas de iso-intensidad. La unidad de las isolineas es nanoTesla (nT). Nótese los bajos valores centrados en el Sur de Brasil y Uruguay que conforman la Anomalía Magnética del Atlántico Sur (Abdu et al. 2005)

Fig. 2: Evolución temporal y pronostico de tendencia de los valores de intensidad del campo magnético de observatorios de HUA (Huancayo, Perú), LQA (La Quiaca, Argentina), VSS (Vassouras, Brasil), HER (SudAfrica), PIL (Pilar, Argentina), LAS (Las Acacias, Argentina) y TRW (Trelew, Argentina).

El estudio científico en Argentina
Recientemente se instaló un riómetro en Bahía Blanca. Al respecto, se indicó la importancia de la AMAS: "Esa anomalía implica que acá haya más radiación que en otros lugares. Es por esto que resulta importante analizar cómo se comporta la atmósfera en esta zona problemática", explicó a InfoUniversidades el doctor en Geología, Jorge Spagnuolo, del Instituto Argentino de Oceanografía.

El satélite SAC-C es uno de los instrumentos argentinos en órbita que toman datos del campo magnético para su estudio científico.

Hay otras instalaciones para estudiar fenómenos magnéticos y, lo que resulta vital, hay también un par de iniciativas (un proyecto puntual y un proyecto-marco) vinculadas a establecer sinergias y trabajo interdisciplinario. Pero eso lo contaré próximamente. Por el momento, alcanza con tener en claro que a la Anomalía Magnética del Atlántico Sur, la AMAS y la odias. Y que los científicos, quieren más.


Nota escrita para el XXXIV Carnaval de la física, en esta edición hospedado por Hablando de ciencia. Para unirse y leer las entradas visitar Gravedad Cero.


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