NEW JERSEY. EL Princeton Plasma Physics Laboratory es un laboratorio nacional del Departamento de Energía de los Estados Unidos para la física del plasma y la ciencia de la fusión nuclear. Su misión principal es investigar y desarrollar la fusión como fuente de energía.

Justamente los científicos del también llamado según sus siglas PPPL, han llamado la atención acerca de un fenómeno que les inquietaba: unas ondas silbadoras derivadas de la reconoexión magnética.

Sucede que la reconexión magnética, la ruptura separada y violenta de las líneas del campo magnético en el plasma, el estado de la materia compuesto por electrones libres y núcleos atómicos, ocurre en todo el universo y puede provocar tormentas espaciales que interrumpen el servicio de telefonía celular y eliminan las redes eléctricas.

Ahora los investigadores, utilizando datos de una misión de cuatro satélites de la NASA que está estudiando la reconexión, han desarrollado un método para identificar la fuente de ondas que ayudan a los satélites a determinar su ubicación en el espacio.

El equipo de investigadores, dirigido por el físico del PPPL Jongsoo Yoo, ha correlacionado las mediciones del campo magnético tomadas por la misión de Multiescala Magnetosférica (MMS) que está orbitando en el borde del campo magnético que rodea la Tierra.

Los hallazgos identificaron la fuente de la propagación de «ondas silbadoras», ondas con sonidos similares a silbidos que caen de alto a bajo y se derivan de la reconexión, cuya detección orienta los satélites en relación con la actividad de reconexión que puede afectar a la Tierra.

La fuente

La investigación, informada en Geophysical Research Letters, marca el desarrollo de «una nueva metodología para medir cómo se propaga la onda en la reconexión», dijo Yoo, autor principal del artículo.

Dijo que la fuente es lo que se denomina «electrones de cola»: partículas con una energía que es mucho mayor que la de los electrones en masa al reconectar las líneas de campo. Dichos electrones son «temperatura anisotrópica», lo que significa que su temperatura no es uniforme pero difiere cuando se mide en diferentes direcciones.

«Lo que probamos es que no se podrían tener ondas de silbato sin la línea X activa», la región central de reconexión, «por lo que las ondas de silbato indican que la reconexión está cerca», dijo Yoo.

Comenzó a investigar la fuente de las ondas después de notar la notable similitud entre la actividad de las ondas que MMS detectó y las producidas en el Experimento de Reconexión Magnética (MRX) en PPPL.

La similitud indicó que los procesos físicos eran los mismos tanto en el laboratorio como en el espacio y condujeron a una búsqueda para descubrir la causa. En el equipo de investigación con PPPL había científicos de la Universidad de Columbia, el Laboratorio Nacional de Los Álamos y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

Los planes

En el futuro, el equipo planea investigar el desarrollo de las ondas silbadoras cerca de la región de difusión de electrones, la región estrecha en la magnetosfera y los experimentos de laboratorio donde los electrones se separan de las líneas de campo antes de que tenga lugar la reconexión.

Los resultados podrían ser relevantes para la misión MMS, cuyos objetivos incluyen descubrir el papel que desempeñan los electrones para facilitar la reconexión. El apoyo para este trabajo proviene de la Oficina de Ciencia (FES) de la DOE y la Fundación Nacional de Ciencia.

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