La rotación terrestre crea 'rayas de cebra' en el espacio

Científicos han descubierto una nueva estructura persistente en uno de los dos cinturones de radiación que rodean la Tierra. Las sondas gemelas Van Allen de la NASA han demostrado que los electrones de alta energía en el cinturón de radiación interior muestran un patrón persistente que se asemeja a rayas de cebra inclinadas.

Sorprendentemente, esta estructura es producida por la lenta rotación de la Tierra, que antes se consideraba incapaz de afectar el movimiento de las partículas del cinturón de radiación, que tienen velocidades cercanas a la velocidad de la luz.

Los científicos habían creído anteriormente que el aumento de la actividad del viento solar era la fuerza principal detrás de las estructuras en los cinturones de radiación de nuestro planeta. Sin embargo, estas rayas de cebra se hicieron visibles incluso durante una actividad de viento solar bajo, lo que provocó una nueva búsqueda de la forma en que se generaron. Esa búsqueda llevó al descubrimiento inesperado de que las franjas son causadas por la rotación de la Tierra. Los hallazgos aparecen en la revista Nature.

"Gracias a la resolución sin precedentes de nuestro experimento de partículas energéticas, RBSPICE, ahora entendemos que los electrones del cinturón interior están, de hecho, organizados siempre en patrones de cebra", dijo Aleksandr Ukhorskiy, autor principal del artículo y científico en el Laboratorio Johns Hopkins de Física Aplicada (APL).

"Además, nuestro modelo identifica claramente la rotación de la Tierra como el mecanismo de creación de estos patrones. Es realmente humillante, como teórico, ver lo rápido que los nuevos datos pueden cambiar nuestra comprensión de las propiedades físicas", admitió.

Debido a la inclinación en el eje del campo magnético de la Tierra, la rotación del planeta genera un débil campo oscilante eléctrico que penetra a través de todo el cinturón interior de radiación. Para entender cómo ese campo afecta a los electrones , Ukhorskiy sugirió imaginar que los electrones son como un fluido viscoso. Las oscilaciones globales se extienden poco a poco y doblan el fluido, tanto como el chicle se estira y se dobla en una máquina de una tienda de dulces. El estiramiento y plegado da como resultado el patrón de rayas observado en todo el cinturón interior , que se extiende desde encima de la atmósfera de la Tierra, entre 800 y 12.000 kilómetros sobre la superficie del planeta.

Los cinturones de radiación son regiones dinámicas en forma de rosquilla alrededor de nuestro planeta, que se extienden por encima de la atmósfera, y están compuestas de partículas de alta energía, tanto electrones como partículas cargadas, llamadas iones, que son atrapadas por el campo magnético de la Tierra.

Los niveles de radiación a través de las cintas se ven afectadas por la actividad solar que hace que la energía y las partículas fluyan en el espacio cercano a la Tierra. Durante los tiempos activos, los niveles de radiación pueden aumentar considerablemente, lo que puede crear condiciones de clima espacial peligroso que dañan las naves espaciales en órbita y ponen en peligro a los seres humanos en el espacio.



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