NASA descubre el campo ambipolar de la tierra: Clave en la formación del misterioso “Viento Polar”
Por primera vez en la historia, científicos de la NASA han logrado confirmar la existencia del campo ambipolar de la Tierra, un débil pero crucial campo eléctrico que desempeña un papel fundamental en la formación del enigmático “viento polar”. Este fenómeno, descubierto en la década de 1960, consiste en una corriente de partículas que escapan de la atmósfera terrestre a través de las regiones polares. Aunque su existencia fue predicha teóricamente, los detalles de su funcionamiento han permanecido en el misterio durante décadas.
En un principio, se asumió que las partículas atmosféricas que recibían luz solar intensa se evaporarían de manera similar al vapor de agua, escapando así de la Tierra. Sin embargo, lo sorprendente fue que las partículas observadas en el viento polar eran frías y se movían a velocidades supersónicas, desafiando las expectativas. Este comportamiento anómalo sugirió la presencia de un mecanismo desconocido que permitía que las partículas escaparan de la atmósfera sin ser calentadas.
La Búsqueda del Campo Ambipolar
Los investigadores propusieron que este proceso inusual estaba relacionado con un campo eléctrico generado a nivel subatómico. No obstante, debido a su extrema debilidad, la detección de este campo resultó imposible durante muchos años, ya que las tecnologías disponibles no podían medir valores tan pequeños.
La solución llegó en 2016, cuando un equipo liderado por el Dr. Glyn Collinson, del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, comenzó a desarrollar un instrumento innovador capaz de medir este campo tenue. El experimento se llevó a cabo en un vuelo suborbital lanzado desde el Ártico, donde se podían obtener los datos necesarios al atravesar el viento polar. La misión fue bautizada como Endurance, en honor al icónico barco utilizado en la expedición antártica de Ernest Shackleton en 1914.
El Gran Descubrimiento
El 11 de mayo de 2022, la misión Endurance despegó desde el puerto espacial más septentrional del mundo, en Spitsbergen, alcanzando una altitud de 768 km en tan solo 19 minutos. A altitudes entre 518 y 768 km, los instrumentos a bordo registraron un cambio crucial en el potencial eléctrico, de apenas 0,55 voltios, que reveló el misterio del “viento polar”.
Aunque este cambio pueda parecer insignificante, es suficiente para crear un campo ambipolar con una fuerza 10,6 veces mayor que la gravedad terrestre en relación con los iones de hidrógeno. Este campo permite que las partículas ligeras escapen de la atmósfera a velocidades supersónicas, mientras que las partículas más pesadas ascienden a grandes altitudes. Este descubrimiento ofrece una explicación al proceso de “fuga” atmosférica y transforma nuestra comprensión de cómo interactúa la Tierra con el espacio.
El estudio también reveló que el campo ambipolar aumenta la “altura de escala” de la ionosfera en un 271%, lo que significa que la ionosfera permanece más densa a mayores altitudes de lo que sería sin la influencia de este campo.
Implicaciones para la Ciencia Planetaria
El hallazgo del campo ambipolar tiene profundas implicaciones para la comprensión de la evolución atmosférica de la Tierra y otros planetas. Este campo, junto con la gravedad y el magnetismo, se establece como una estructura energética fundamental en la atmósfera terrestre. Además, como el campo ambipolar se genera por procesos internos atmosféricos, es posible que existan campos similares en otros planetas con atmósfera, como Venus y Marte.
Ahora que el campo ambipolar de la Tierra ha sido medido con precisión, se abren nuevas oportunidades para los científicos. Este descubrimiento permitirá estudiar más a fondo su influencia en la formación y evolución de las atmósferas planetarias, tanto dentro de nuestro sistema solar como en exoplanetas.
El descubrimiento del campo ambipolar de la Tierra marca un avance significativo en la ciencia planetaria y en nuestra comprensión de los mecanismos que rigen la interacción entre la Tierra y el espacio. Este nuevo conocimiento no solo resuelve un misterio que ha intrigado a los científicos durante décadas, sino que también abre un nuevo campo de investigación en la exploración de las atmósferas planetarias. Publicados en la prestigiosa revista Nature, estos resultados subrayan la importancia de este avance para la comunidad científica y el estudio del universo.