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    La NASA escucha como los electrones silban mientras trabajan

    El espacio no está vacío ni está en silencio. La región alrededor de la Tierra está llena de líneas de campo magnético y partículas energéticas atrapadas, haciendo zoom en una danza de alta velocidad alrededor del planeta (que se muestra aquí en una ilustración). Crédito:Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Brian Monroe

    El espacio no está vacío ni está en silencio. Aunque técnicamente es un vacío, Sin embargo, el espacio contiene partículas cargadas de energía, gobernado por campos magnéticos y eléctricos, y se comporta diferente a todo lo que experimentamos en la Tierra. En regiones atadas con campos magnéticos, como el entorno espacial que rodea nuestro planeta, las partículas son continuamente lanzadas de un lado a otro por el movimiento de varias ondas electromagnéticas conocidas como ondas de plasma. Estas ondas de plasma como las rugientes olas del océano, Cree una cacofonía rítmica que, con las herramientas adecuadas, podamos escuchar a través del espacio.

    Así como las olas cruzan el océano o los frentes de tormenta se mueven a través de la atmósfera, perturbaciones en el espacio, puede causar olas. Estas ondas ocurren cuando los campos eléctricos y magnéticos fluctuantes atraviesan grupos de iones y electrones que componen el plasma. empujando algunos a velocidades aceleradas. Esta interacción controla el equilibrio de partículas altamente energéticas inyectadas y perdidas en el entorno cercano a la Tierra.

    Un tipo de onda de plasma fundamental para dar forma a nuestro entorno cercano a la Tierra son las ondas en modo silbido. Estas ondas crean sonidos distintos que dependen del plasma a través del cual viajan. Por ejemplo, la región estrecha alrededor de la Tierra, llamada plasmasfera, es relativamente denso con plasma frío. Las olas que viajan dentro de esta región suenan muy diferentes a las del exterior. Mientras que diferentes ondas en modo silbido cantan diferentes sonidos, todos se mueven de la misma manera, con las mismas propiedades electromagnéticas.

    Cuando la luz golpea el suelo, la descarga eléctrica también puede desencadenar ondas de plasma en modo silbido. Algunas de las ondas escapan más allá de la atmósfera para rebotar como autos chocadores a lo largo de las líneas del campo magnético de la Tierra entre los polos norte y sur. Dado que el rayo crea un rango de frecuencias, y dado que las frecuencias más altas viajan más rápido, la ola aúlla un tono descendente, dando a la ola su nombre:un silbador.

    Diferentes tipos de ondas de plasma desencadenadas por diversos mecanismos, ocupan diferentes regiones del espacio alrededor de la Tierra. Crédito:Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Mary Pat Hrybyk-Keith

    Más allá de la plasmasfera donde el plasma es tenue y relativamente caliente, Las ondas en modo silbido crean principalmente chirridos ascendentes, como una bandada de pájaros ruidosos. Este tipo de onda se llama coro y se crea cuando los electrones se empujan hacia el lado nocturno de la Tierra, que en algunos casos, puede ser causado por reconexión magnética, una explosión dinámica de líneas de campo magnético enredadas en el lado oscuro de la Tierra. Cuando estos electrones de baja energía golpean el plasma, interactúan con partículas en el plasma, impartiendo su energía y creando un tono ascendente único.

    Las ondas en modo Whistler que viajan dentro de la plasmasfera se denominan silbido plasmasférico y suenan mucho como estática de una estación de radio. Algunos científicos piensan que el silbido también es causado por rayos, pero otros piensan que podría ser causado por ondas de coro que se han filtrado dentro de la plasmasfera. Tanto las ondas de coro como las de silbido son factores clave del entorno cercano a la Tierra, incluidos los cinturones de radiación de Van Allen, anillos en forma de rosquilla de partículas de alta energía que rodean el planeta.

    Un tipo de onda de plasma conocida como coro escuchada por el instrumento EMFISIS a bordo de las sondas Van Allen de la NASA al pasar alrededor de la Tierra. Crédito:NASA / Universidad de Iowa

    Científicos de la NASA, con la ayuda de la misión Van Allen Probes, están trabajando para comprender la dinámica de las ondas de plasma para mejorar las predicciones del clima espacial, que puede tener efectos dañinos en satélites y señales de telecomunicaciones. Como parte de sus observaciones, los científicos han registrado estos espeluznantes sonidos producidos por diferentes ondas de plasma en la sinfonía de partículas que rodea la Tierra.

    Las dos naves espaciales Van Allen Probe de la NASA utilizan un instrumento llamado EMFISIS, abreviatura de conjunto de instrumentos de campo eléctrico y magnético y ciencia integrada, para medir ondas eléctricas y magnéticas cuando giran alrededor de la Tierra. Cuando la nave espacial se encuentra con una ola, Los sensores registran los cambios en la frecuencia de los campos eléctricos y magnéticos. Los científicos cambian las frecuencias al rango audible para que podamos escuchar los sonidos del espacio.

    Ondas de silbido escuchadas por el instrumento EMFISIS a bordo de las sondas Van Allen de la NASA mientras pasaban alrededor de la Tierra. Créditos:NASA / Universidad de Iowa

    Al comprender cómo interactúan las ondas y las partículas, los científicos pueden aprender cómo se aceleran y se pierden los electrones de los cinturones de radiación y ayudar a proteger nuestros satélites y telecomunicaciones en el espacio.

    Ondas de coro escuchadas por el instrumento EMFISIS a bordo de las sondas Van Allen de la NASA mientras pasaban alrededor de la Tierra. Créditos:NASA / Universidad de Iowa



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