5 de marzo de 2008

Identifican el origen del silbido de la alta atmósfera

Imagen: SWRI

Los científicos han resuelto un misterio de hace 40 años al identificar el origen de unas intensas ondas de radio en la atmósfera superior de la Tierra que controlan la dinámica de los cinturones de radiación de Van Allen, compuestos por electrones de alta energía que podrían dañar a satélites y naves espaciales y que podrían suponer un riesgo para los astronautas que realizan actividades fuera de su nave.

La fuente de estas ondas de radio de baja frecuencia, que son conocidas como silbido plasmasférico, resultó no ser rayos ni inestabilidades de un plasma, como se propuso anteriormente, sino una intensa onda electromagnética llamada 'coro', la cual energiza los electrones y que inicialmente se pensaba que no estaba relacionada con el silbido, dijo Jacob Bortnik, investigador del Departamento de Ciencias Oceánicas y Atmosféricas de la Universidad de California, en Los Ángeles (UCLA).

Las conclusiones aparecen en la edición del 6 de marzo de la revista Nature.

"Que las ondas de coro son la fuente dominante del silbido plasmasférico es una completa sorpresa", dijo Bortnik. "Se han propuesto numerosas teorías para explicar el origen del silbido a lo largo de las últimas cuatro décadas, pero ninguna había sido capaz de dar cuenta de todas las propiedades observadas. Aquí mostramos que un tipo de onda distinto, llamada coro, puede propagarse en la plasmasfera entre decenas y miles de kilómetros de distancia y transformarse en el silbido. Nuestro nuevo modelo da cuenta, de forma natural, de la banda de frecuencias del silbido observada, de su naturaleza incoherente, de su asimetría entre día y noche, de su asociación con la actividad solar y de su distribución espacial.

"La conexión entre el coro y el silbido es muy interesante debido a que el coro es instrumental en la formación de los electrones de alta energía del exterior de la plasmasfera, mientras que el silbido elimina estos electrones en bajas altitudes ecuatoriales", dijo Bortnik.

Iniciadas a fines de la década de 1960, las observaciones de naves del ruido electromagnético en banda ancha en frecuencias por debajo de unos pocos kHz establecieron la presencia de un ruido estable e incoherente en el rango de frecuencias entre 200 Hz y 1 kHz. Esta emisión se llamó silbido plasmasférico debido a su naturaleza desestructurada, su remembranza espectral de un silbido audible y su confinamiento en la plasmasfera, una región densa de plasma alrededor de la Tierra.

Bortnik estaba estudiando, inicialmente, el coro, no el silbido, cuando realizó el descubrimiento, uno de tantos ejemplos de descubrimiento fortuito en la Ciencia.

El silbido tiende a confinarse en el interior de la plasmasfera y el coro, afuera. Bortnik estaba modelando el coro debido a que sabía que era importante para crear electrones de alta energía en el espacio. Aunque el coro tiene lugar fuera de la plasmasfera, se filtra al interior.

Una mejor comprensión del silbido plasmasférico ayudará a los científicos a modelar con mayor precisión el comportamiento de los electrones de alta energía en los cinturones de radiación de Van Allen y de esta forma mejorar los pronósticos del clima espacial, dijo Bortnik.

Los coautores de la investigación son Richard M. Thorne, profesor de Ciencias Atmosféricas y Oceánicas, de la UCLA, y Nigel P. Meredith de la Instituto Antártico Británico, en Cambridge, Inglaterra.

(jg) (mg)

Más información en:
http://newsroom.ucla.edu/