Un equipo de científicos de la NASA quiere usar la Tierra como laboratorio para comprender cómo los planetas pierden su atmósfera y ha propuesto una misión que la agencia seleccionó recientemente como una de las cinco para considerarla más a fondo como una posible misión del Explorador de la NASA.

En la misión propuesta que algunos creen que es una piedra angular potencial en el estudio del Sol y sus efectos en las atmósferas planetarias, el equipo del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, avanza un doble satélite, misión en órbita polar para estudiar los procesos universales que controlan la erosión atmosférica y su interacción con los vientos estelares, el flujo continuo de partículas cargadas liberadas por la corona solar.

Mecanismos denominados de eyección de masa energética-Explorer, o MEME-X, la misión fue una de las cinco propuestas que recibieron fondos de la Fase A en el marco del Programa Small Explorer de la NASA. La NASA también seleccionó otra misión Goddard, Focusing Optics Solar Imager de rayos X [enlace a la historia]. De los cinco Se espera que la NASA seleccione uno o dos para su desarrollo e implementación.

Misión multidisciplinaria

"MEME-X tiene fuertes hilos cruzados entre las disciplinas científicas de la NASA:planetario, heliofísica, astrofísica, y ciencias de la tierra, "dijo Thomas Moore, un científico de Goddard e investigador principal de MEME-X. Además de proporcionar detalles sobre la pérdida de masa en las capas atmosféricas superiores de la Tierra, La misión podría mejorar la comprensión de los científicos sobre el papel que desempeñó el viento solar en la transformación de Marte de un ambiente cálido y húmedo que podría haber sustentado la vida en la superficie de Marte al frío. árido planeta de hoy, él dijo.

Con ese fin, MEME-X se enfocará en una pregunta principal:¿Cómo escapan las partículas de la atmósfera superior de la Tierra hacia la magnetosfera, la burbuja protectora que protege al planeta de la radiación entrante del Sol, y luego más allá, hacia el espacio. "El escape atmosférico es un proceso fundamental con consecuencias de gran alcance en las ciencias espaciales y planetarias, "Dijo Moore.

Plasma, el material dominante en el espacio, consta de electrones cargados negativamente e iones cargados positivamente; es decir, átomos que han perdido sus electrones. Es un cuarto estado de la materia, no un gas, líquido, o sólido, que conduce la electricidad y se ve afectado por campos magnéticos. A escala astronómica, el plasma es común. Se encuentra en el sol en la corriente constante de material que fluye desde el Sol, el viento solar, y por todo el espacio. Sin embargo, en la superficie de la Tierra, es raro, se encuentra principalmente en incendios y en luces fluorescentes y de neón.

Para heliofísica, comprender la salida de plasma del espacio cercano a la Tierra es particularmente crucial, Moore agregó. El flujo ascendente de plasma desde el casquete polar de alta latitud y las regiones aurorales parece afectar la respuesta de la magnetosfera a las variaciones en el viento solar y, a su vez, influye en el clima espacial. lo que se suma al desafío de predecir el clima espacial.

"Durante 40 años, hemos tenido un misterio de larga data sobre cómo una parte de la atmósfera se calienta en un factor de cien o más y se expulsa al espacio, donde modifica drásticamente el entorno cercano a la Tierra, "dijo Doug Rowland, Investigador principal adjunto de MEME-X y heliofísico en Goddard. "MEME-X, con su par de naves espaciales miniaturizadas e instrumentación avanzada, finalmente nos dará las herramientas que necesitamos para resolver este problema ".

Equipado con analizadores de plasma, que se montará en brazos cortos que se extienden a lo largo de los ejes de giro de la nave espacial, y otros instrumentos desarrollados en parte con fondos de investigación y desarrollo, MEME-X proporcionaría las primeras mediciones multipunto de plasma para determinar si la materia está siendo expulsada por presión, como en un géiser, o aspirado lejos de la Tierra, como en una tromba marina.

Evolución atmosférica y habitabilidad

Además de revelar el efecto de la salida de plasma en el clima espacial, la misión podría ayudar a responder preguntas importantes sobre la evolución de las atmósferas planetarias y la habitabilidad de los planetas, Dijo Moore.

Un ejemplo de ello es Marte. Una vez más húmedo y cálido, y posiblemente agradable para la vida, el planeta ahora parece muerto. Es un mundo desértico con una atmósfera escasa y prácticamente sin campo magnético protector. La misión Mars Atmosphere and Vollatile Evolution de la NASA, descubrió recientemente que la mayor parte de la atmósfera del planeta se ha perdido en el espacio, violentamente arrancado del planeta por el viento solar.

La pregunta que los científicos quieren responder es el papel de la magnetosfera en la pérdida atmosférica, particularmente en lo que se refiere al viento solar. "Esta es una búsqueda para descubrir y caracterizar los procesos fundamentales que ocurren dentro de la heliosfera y en todo el universo, ", Dijo Moore." Queremos utilizar la atmósfera de la Tierra como laboratorio ".