La música en el universo.
En la Sinfonía del Sistema Solar, el campo magnético de la Tierra deja caer el ritmo.
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| Diferentes tipos de ondas de plasma activadas por diversos mecanismos, ocupan diferentes regiones del espacio alrededor de la Tierra. Créditos: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Mary Pat Hrybyk-Keith. |
El espacio no es silencioso. De hecho, toda una orquesta de instrumentos llena nuestro entorno cercano a la Tierra con sonidos misteriosos. Los científicos han sabido durante mucho tiempo acerca de los fenómenos espaciales que involucran ondas electromagnéticas que viajan alrededor de la Tierra que resuenan como instrumentos de cuerda y silbidos como instrumentos de viento. Ahora, una nueva investigación publicada en Nature Communications ha agregado un miembro de percusión al conjunto cósmico: un tambor gigante, activado por chorros de plasma que golpean el límite de la burbuja magnética protectora que rodea nuestro planeta.
Esta burbuja magnética, conocida como la magnetosfera, está encerrada en una región límite conocida como la magnetopausa, nuestra primera barrera contra las partículas de alta energía provenientes del sol. En la magnetopausa, la mayoría de las partículas solares se desvían alrededor de la Tierra, pero bajo ciertas condiciones algunas se filtran. Comprender la mecánica de la magnetopausa es clave para ayudar a mantener a nuestros satélites, telecomunicaciones y astronautas a salvo de la radiación potencialmente dañina que traen estas partículas.
Usando datos de la historia de los eventos de la historia del tiempo de la NASA e interacciones de macroescala durante las tormentas, o misión de THEMIS, los científicos descubrieron que cuando la magnetopausia es golpeada por un chorro de plasma del Sol, vibra como un tambor, con ondas que hacen eco hacia adelante y hacia atrás Su superficie, al igual que lo hacen en la parte superior de un parche. El nuevo descubrimiento se produce varias décadas después de que tal comportamiento fuera teorizado por primera vez.
"Dada la falta de evidencia durante los 45 años desde que fueron propuestos, hubo especulaciones de que estas vibraciones parecidas a un tambor podrían no ocurrir en absoluto", dijo Martin Archer, físico espacial de la Universidad Queen Mary de Londres y autor principal de la nueva papel. "Ahora vemos que las ondas en la superficie de la magnetopausa se reflejan entre dos puntos cerca de los polos magnéticos, actuando como un tambor".
El campo magnético de la Tierra vibra como un tambor.
Créditos: Video cortesía de Martin Archer, Universidad Queen Mary de Londres
Dentro de la magnetosfera, los científicos han estado escuchando durante mucho tiempo los sonidos espaciales creados por varias ondas electromagnéticas. Esta verdadera orquesta de ondas puede escucharse como sonido cuando se procesa correctamente, e incluso exhiben comportamientos similares a ciertos instrumentos musicales. Las llamadas ondas magnetosónicas pulsan a través del plasma de la misma manera que el sonido rebota a través de los instrumentos de viento. Otro tipo de onda, conocida como onda de Alfvén, resuena a lo largo de las líneas del campo magnético, al igual que las cuerdas vibrantes de los instrumentos de cuerda. Si bien ambos tipos de ondas pueden viajar a cualquier parte del espacio, las ondas recién descubiertas son un tipo de ondas superficiales, ondas que requieren algún tipo de límite para viajar.
En este caso la magnetopausa actuó como límite. Cuando un chorro de plasma (el palillo) golpea la magnetopausa, las ondas superficiales forman un patrón de onda estacionaria, donde los extremos parecen estar quietos mientras otros puntos vibran de un lado a otro, como un tambor. Los puntos fijos de la onda, que son el borde o el borde del tambor, están cerca de los polos magnéticos de la Tierra; Las ondas vibran la superficie de la magnetopausa en medio. Mientras que la onda misma permanece en la superficie, las vibraciones finalmente llegan a la magnetosfera y disparan otros tipos de ondas.
Los sonidos del tambor magnético de la Tierra en el espacio.
Crédito: Martin Archer, Universidad Queen Mary de Londres.
"Las ondas probablemente penetran mucho en la magnetosfera interna y causan ondas de frecuencia ultra baja, que afectan a cosas como los cinturones de radiación, la aurora e incluso la ionosfera", dijo Archer.
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| Ilustración de un impacto de chorro de plasma (amarillo) que genera ondas estacionarias en el límite (azul) del escudo magnético de la Tierra (verde). Crédito: E. Masongsong / UCLA, M. Archer / QMUL, H. Hietala / UTU. |
"Los autores hacen un gran uso de las observaciones de un momento temprano de la misión cuando las naves se siguieron a lo largo de su órbita mutua como perlas en una cuerda", dijo David Sibeck, científico del proyecto THEMIS en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "En este caso afortunado, la nave espacial THEMIS estaba en el lugar correcto para ver el palillo y escuchar el tambor".
Los científicos planean mirar a través de los datos de archivo de THEMIS para conocer más de estos eventos alrededor de la Tierra y determinar con qué frecuencia la magnetopausa puede estar en auge como un tambor. Esta investigación también puede ayudar a proporcionar información sobre cómo buscar este fenómeno en otros planetas con magnetosferas, como Júpiter y Saturno, y el efecto que pueden tener en esos sistemas.
Enlaces relacionados:
El Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, Greenbelt, Md.
Última actualización: 12 de febrero de 2019, enlace publicación.
Editor: Rob Garner
