Encontrado un escudo invisible como el de Star Trek a miles de kilómetros de la Tierra

Es casi como si esos electrones chocasen contra una pared de cristal en el espacio

Un equipo dirigido por la Universidad de Colorado Boulder ha descubierto un escudo invisible a unas 7,200 millas sobre la Tierra que bloquea los llamados "electrones asesinos", que entran alrededor del planeta a una velocidad cercana a la luz y que se sabe amenazan a los astronautas y satélites, quemando los sistemas espaciales durante intensas tormentas solares. El escudo para el movimiento de las partículas fue descubierto en los cinturones de radiación de Van Allen, dos anillos en forma de donnuts sobre la Tierra que están llenos de electrones y protones de alta energía, dijo el Distinguido Profesor Daniel Baker, director del Laboratorio de CU-Boulder de Física Atmosférica y Espacial (LASP). Colocados en ese lugar por el campo magnético de la Tierra, los cinturones de radiación de Van Allen se hinchan y se contraen periódicamente en respuesta a las perturbaciones de energía entrantes desde el sol. Como primer descubrimiento importante de la era espacial, se detectaron los cinturones de radiación de Van Allen en 1958 por el profesor James Van Allen y su equipo de la Universidad de Iowa y encontraron que estaban compuestos por un cinturón interior y exterior que se extienden hasta 25.000 millas por encima de superficie de la Tierra. En 2013, Baker - quien recibió su doctorado de Van Allen - dirigió un equipo que utilizó dos sondas gemelas Van Allen lanzadas por la NASA en 2012 para descubrir un tercer "anillo de almacenamiento" transitorio entre los anillos de radiación interno y externo de Van Allen que parece ir y venir con la intensidad del clima espacial. El último misterio gira en torno a un límite "extremadamente fuerte" en el borde interior del cinturón exterior a aproximadamente 7,200 millas de altura que parece bloquear los electrones ultrarrápidos en el escudo y moviéndose más profundo hacia la atmósfera terrestre. "Es casi como si esos electrones chocasen contra una pared de cristal en el espacio", dijo Baker, autor principal del estudio." Algo así como los escudos creados por campos de fuerza en Star Trek que se utilizaron para repeler armas alienígenas, estamos viendo un bloqueo de estos electrones por el escudo invisible. Es un fenómeno extremadamente desconcertante". Un documento sobre el tema fue publicado en la edición del 27 de noviembre de Nature. El equipo inicialmente pensó que los electrones altamente cargados, que giran alrededor de la Tierra a más de 100.000 kilómetros por segundo, se derivan lentamente hacia abajo en la atmósfera superior y gradualmente son aniquilados por la interacción con las moléculas de aire. Pero la impenetrable barrera vista por la nave espacial de los anillos de Van Allen para los electrones antes de que lleguen tan lejos, dijo Baker. El grupo analizó una serie de escenarios que podrían crear y mantener un escudo. El equipo se preguntó si podría tener que ver con las líneas del campo magnético de la Tierra, que atrapan y control protones y electrones, rebotando entre los polos de la Tierra como cuentas de un collar. También analizaron si las señales de radio de los transmisores humanos en la Tierra podrían dispersar los electrones cargados en el escudo, impidiendo su movimiento hacia abajo. Ninguna de estas explicaciones fue científicamente aceptable, dijo Baker. "La naturaleza aborrece gradientes fuertes y generalmente encuentra la manera de suavizarlos, por lo que sería de esperar que algunos de los electrones relativistas se moviesen hacia adentro y hacia afuera", dijo Baker. "No es obvio cómo pueden funcionar los procesos lentos y graduales que deberían participar en el movimiento de estas partículas para crear un límite persistente tan marcado en este lugar en el espacio". Este gif animado muestra cómo se mueven las partículas a través de los cinturones de radiación de la Tierra, las grandes donnuts alrededor de la Tierra. La esfera en el centro muestra una nube de material más frío llamado plasmasfera. Una nueva investigación muestra que el plasmasfera ayuda a detener los veloces electrones en los cinturones de radiación de la Tierra. Crédito: NASA/Goddard/Scientific Visualization Studio Otro escenario es que la gigantesca nube de gas frío cargada eléctricamente llamada plasmasfera, que comienza a unas 600 millas sobre la Tierra y se extienda miles de millas en el cinturón de Van Allen exterior, disperse los electrones con baja frecuencia en el límite de las ondas electromagnéticas que crear un plasmasfera "silbido", dijo Baker. El silbido suena como ruido blanco cuando se enciende más de un altavoz, dijo. Mientras Baker dijo que el silbido plasmasférico pueden desempeñar un papel en el desconcertante escudo espacial, cree que hay más en la historia. "Creo que la clave aquí es mantener la observación de la región con exquisito detalle, lo que podemos hacer por los poderosos instrumentos de las sondas de Van Allen. Si el sol realmente arruina la magnetosfera de la Tierra con una eyección de masa coronal (CME), sospecho que vulnerará el escudo por un período de tiempo", dijo Baker, también miembro de la facultad en el departamento de astrofísica y ciencias planetarias. Artículo científico: An impenetrable barrier to ultrarelativistic electrons in the Van Allen radiation belts