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31/Ago/08

Cluster observa la atmósfera con goteras de la Tierra

El oxígeno está escapando de manera constante de la atmósfera terrestre al espacio. Ahora Cluster, la formación de cuatro satélites en vuelo de la ESA, ha descubierto el mecanismo físico que está produciendo el escape. Resulta que el propio campo magnético de la Tierra acelera la fuga del oxígeno

El oxígeno escapa desde las regiones polares de la Tierra - Concepto artístico que muestra los átomos de oxígeno, hidrógeno y helio, cargados con electricidad (iones) mientras se van de la atmósfera de la Tierra al espacio, sobre los polos. La misión Cluster de la ESA descubrió que este escape acelerado era producido por cambios en la dirección del propio campo magnético de la Tierra.

El nuevo trabajo usa datos recogidos por Cluster desde 2001 hasta 2003. Durante este tiempo, Cluster reunió información sobre rayos de átomos de oxígeno cargados con electricidad, conocidos como iones, fluyendo desde las regiones polares hacia el espacio. Cluster también midió la fuerza del campo magnético terrestre y su dirección, cada vez que aparecían los rayos.

Hans Nilsson, Swedish Institute of Space Physics, dirigió un equipo de científicos espaciales que analizaron los datos. Descubrieron que los iones de oxígeno eran acelerados por cambios en la dirección del campo magnético. "Es algo así como un efecto de honda", dice Nilsson.

Tener los cuatro satélites Cluster fue esencial para el análisis porque les dio a los astrónomos una manera de medir la fuerza y la dirección del campo magnético sobre una amplia zona. "Cluster nos permitió medir la variación del campo magnético y ver cómo cambiaba de dirección con el tiempo", dice Nilsson.

Antes de la era espacial, los científicos creían que el campo magnético de la Tierra sólo estaba lleno de partículas de viento solar, la continua lluvia de partículas que escapa del Sol. Pensaban que formaba un gran almohadón que protegía a la atmósfera terrestre de la interacción directa con el viento solar.

"Estamos empezando a darnos cuenta de cuántas interacciones pueden tener lugar entre el viento solar y la atmósfera", dice Nilsson. Las partículas con energía del viento solar pueden ser canalizadas a lo largo de las líneas del campo magnético y, cuando éstas impactan la atmósfera de la Tierra, pueden producir las auroras. Esto ocurre sobre los polos terrestres. Las mismas interacciones suministran a los iones de oxígeno con la suficiente energía para acelerar hacia afuera de la atmósfera y alcanzar el entorno magnético de la Tierra.

Los datos de Cluster fueron captados sobre los polos, y los satélites volaban a una altura entre 30.000 y 64.000 kilómetros. Las mediciones tomadas por los anteriores satélites durante los '80 y los '90 mostraban que los iones escapaban más rápido cuanto más arriba fueran observados. Esto implicaba que estaba involucrado algún tipo de mecanismo de aceleración y se propusieron algunas posibilidades. Gracias a este nuevo estudio de Cluster, el mecanismo que explica la mayor parte de la aceleración ahora ha sido identificado.

Actualmente, el escape de oxígeno no es tema de preocupación. Comparado con la reserva de gas de la Tierra para sustentar la vida, la cantidad que escapa es insignificante. Sin embargo, en un futuro lejano, cuando el Sol empiece a calentarse en la vejez, el equilibrio podría cambiar y el escape de oxígeno volverse importante. "Sólo podremos predecir estos cambios futuros si comprendemos los mecanismos involucrados", dice Nilsson.

Por ahora, Cluster continuará reuniendo datos y proveyendo de nuevos detalles en el complejo entorno magnético que rodea a nuestro planeta.

Fuente: ESA. Aportado por Graciela Lorenzo Tillard

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Artículo original (inglés)
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