Estudio en plasmas espaciales busca establecer una propiedad física universal

Sep
5
2019
La investigación, liderada por académicos del Departamento de Física de la U. de Santiago, busca comparar características del viento solar y el plasma de la magnetósfera terrestre. El Dr. Cristóbal Espinoza, miembro del equipo, advierte sobre un hallazgo que podría derivar en la construcción de una propiedad de carácter universal.

Con un diámetro de 1.391 millones kilómetros, más de 100 veces el tamaño de la Tierra, el Sol es la estrella que alimenta de energía y calor a los planetas del sistema solar. Sus partículas inciden de forma directa en cuerpos celestes como la Tierra, es por ello que el llamado "viento solar" es un objeto de análisis entre los investigadores, ya que contiene partículas cargadas, como protones y electrones, que de forma constante buscan ingresar al mundo.

Estas partículas componen un cuarto estado de la materia llamado plasma, que no existe en la Tierra, pero es más común en el resto del universo. Gracias al campo magnético que la cubre, estas partículas son reflectadas, protegiéndola del viento solar. La interacción que se genera entre ellos es lo que se conoce como magnetósfera.

Un estudio reciente fue capaz de predecir algunas propiedades magnéticas del viento solar. Esto motivó a un grupo de investigadores, encabezado por el astrofísico, Dr. Cristóbal Espinoza, a buscar las mismas propiedades en la magnetósfera terrestre. Esta búsqueda podría entregar resultados reveladores que construyan las bases de una nueva ley universal.

Al estudiar los datos, los investigadores situaron a la Tierra y el Sol en un mismo plano. De esta forma, se consideró el comportamiento del plasma situado en la parte más alejada del planeta: "Es como una piedra en un río. Detrás de la tierra el plasma es súper turbulento y ahí hicimos las mismas mediciones y encontramos las mismas propiedades", señala el Dr. Espinoza.

La importancia de llegar a este hallazgo, advierte Espinoza, se basa en la posibilidad de fijar una ley para todos los plasmas del universo. Esto permitiría explicar mejor su comportamiento y aumentar su comprensión. Sin embargo, el desafío está en expandir los estudios a otras áreas de la magnetósfera: "Ahora queremos analizar otras regiones para poder decir que es algo universal. Una ley que permitiría entender qué es lo que está pasando incluso alrededor de planetas fuera del sistema solar", afirma.

Satélites: vigilantes de la tierra y el cambio climático

Las mediciones de las propiedades de los plasmas son realizadas gracias al envío de satélites al espacio. Mediante el acceso a datos proporcionados por organizaciones europeas, estadounidenses o rusas, el equipo de investigadores USACH ha podido acceder a estos datos.

Contar con satélites que orbiten alrededor de la tierra es importante, no solo para el desarrollo de las ciencias, sino también para supervisar su estado climático. En la pasada 21 conferencia sobre el clima (Cop 21), celebrada el año 2015 en París, Jean-Yves Le Gall, Presidente del Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES), destacó que veintiseis de las causas del cambio climático son observables desde el espacio, lo que indica la necesidad de seguir trabajando con satélites para fines medioambientales.

Muestra de esto es que en mayo de este año la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA) puso en órbita el Orbiting Carbon Observatory -3 (OCO-3), un satélite con la principal función de medir los niveles de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre. Por su parte la Agencia Espacial Europea (ESA), a través de los satélites Sentinel, dió a conocer recientemente la existencia de casi 4.000 incendios producidos en la Amazonía desde el 1 al 24 de agosto de este año, panorama distinto de los 1.110 incendios del año pasado (ESA).

Dada la relevancia de estos aparatos, es indispensable considerar posibles riesgos que los afecten, como las tormentas solares. En ellas ocurre un aumento del número de partículas provenientes del Sol que ponen en peligro a todos los satélites en órbita, interrumpiendo comunicaciones, alterando el normal funcionamiento de los sistemas GPS e incluso dañando satélites para siempre.

Si se tiene en cuenta que los satélites artificiales evidencian los índices de gases de efecto invernadero, deshielos, temperaturas oceánicas y el aumento del nivel marítimo, su destrucción significaría un impedimento para el registro de imágenes y datos que actualizan al mundo científico sobre el cambio climático.

Por: Javiera Mateluna
Fotografías: Vicerrectoría de Investigación, Desarrollo e Innovación y NASA