Washington, 1 de mayo
Los científicos de la NASA han desarrollado una teoría que explica cómo se producen las erupciones en el Sol y ayuda a predecir mejor las tormentas geomagnéticas y las erupciones solares que podrían afectar a la Tierra.
Un proceso explosivo llamado reconexión magnética desencadena erupciones solares que, en solo unos minutos, pueden liberar suficiente energía para alimentar al mundo entero durante 20 000 años. Los científicos han pasado el último medio siglo tratando de entender cómo ocurre este proceso.
El equipo de la Misión Magnetosférica Multiescala (MMS) de la NASA tiene una nueva teoría que explica cómo ocurre el tipo más explosivo de reconexión magnética, llamada reconexión rápida, y por qué ocurre a una velocidad constante.
La reconexión magnética es un proceso que ocurre en el plasma, un material similar a un fluido energético que es exquisitamente sensible a los campos magnéticos.
Desde las erupciones en el Sol hasta el espacio cercano a la Tierra y los agujeros negros, los plasmas de todo el universo experimentan una reconexión magnética, que convierte rápidamente la energía magnética en calor y aceleración. Si bien existen varios tipos de reconexión magnética, se conoce una forma particularmente desconcertante de reconexión rápida, que ocurre a un ritmo predecible.
«Hace tiempo que sabemos que la reconexión rápida ocurre a un ritmo determinado que parece ser muy constante», dijo Barbara Giles, científica del proyecto MMS e investigadora del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. «Pero lo que realmente impulsa esa tasa ha sido un misterio, hasta ahora». La nueva investigación, que se publica en un artículo de investigación en Nature’s Communications Physics, muestra qué tan rápido se puede hacer la reconexión específicamente en plasmas no consolidados, un tipo de plasma cuyas partículas están lo suficientemente dispersas como para que las partículas individuales no choquen entre sí.
Cuando se produce la reconexión en el espacio, la mayor parte del plasma se encuentra en este estado de no colisión, incluido el plasma de las erupciones solares y el espacio alrededor de la Tierra.
El equipo demostró la teoría utilizando un efecto magnético común llamado efecto Hall, un fenómeno magnético común utilizado en la tecnología cotidiana, como los sensores de velocidad de las ruedas de los automóviles y las impresoras 3D, donde los sensores miden la velocidad, la proximidad, el posicionamiento o las corrientes eléctricas.
Durante la reconexión magnética rápida, las partículas cargadas en el plasma, es decir, los iones y los electrones, dejan de moverse como grupo. Cuando los iones y los electrones comienzan a moverse por separado, desencadenan el efecto Hall, creando un vacío de energía inestable donde se produce la reconexión.
La presión de los campos magnéticos alrededor del vacío de energía hace que el vacío se colapse, liberando rápidamente cantidades masivas de energía a un ritmo predecible.
«En última instancia, si podemos entender cómo funciona la reconexión magnética, podemos predecir mejor los eventos que nos pueden afectar en la Tierra, como las tormentas geomagnéticas y las erupciones solares», dijo Giles. Y si podemos entender cómo iniciar la reconexión, también ayudará con la investigación energética porque los investigadores pueden controlar mejor los campos magnéticos en los dispositivos de fusión». — Ian
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