Los científicos han estado estudiando el entorno cercano a la Tierra durante la mayor parte de un siglo, pero aún quedan muchos misterios, como dónde se originan y se energizan las partículas energéticas que impregnan el área. En un nuevo tipo de estudio colaborativo, Los científicos combinaron datos de 16 naves espaciales separadas de la NASA y del Laboratorio Nacional de Los Alamos (LANL) para comprender cómo ocurre un fenómeno de partículas en el entorno magnético alrededor de la Tierra. Estos eventos, llamadas subtormentas, puede causar auroras, interrumpir las comunicaciones GPS y, en su momento más intenso, Dañar las redes eléctricas.

Para obtener una imagen global, los científicos utilizaron datos de cuatro misiones individuales de la NASA:la misión Magnetosférica Multiescala, Misión Van Allen Probes, Geotail, y el historial temporal de eventos e interacciones a macroescala durante la misión Subtormentas, además de la nave espacial LANL-GEO. Esta investigación muestra cómo las misiones de heliofísica de la NASA, siendo la heliofísica el estudio de la naturaleza de las partículas cargadas y la energía en el espacio, así como cómo se ven afectados por el sol, pueden trabajar juntos.

Los científicos eligieron un evento durante un período tranquilo en el entorno espacial cercano a la Tierra, lo que supusieron proporcionaría un caso simple que sería fácil de modelar. Lo que encontraron demostró lo contrario.

"Incluso para este pequeño evento, es tremendamente complejo, "dijo Drew Turner, científico investigador de The Aerospace Corporation en El Segundo, California. "Lo que esto muestra es que aún no tenemos una buena imagen global de lo que está sucediendo durante pequeñas subtormentas, y mucho menos durante los grandes fulanos ".

Los datos de cada misión individual solo pueden proporcionar una instantánea de cómo se ve el entorno en un lugar específico y en un momento específico. Si bien esto permite a los científicos comprender en detalle algunos fenómenos del plasma espacial, Es difícil obtener una imagen completa de dónde provienen las partículas y hacia dónde se dirigen. Sin embargo, mediante la combinación de conjuntos de datos de naves espaciales situadas en ubicaciones esparcidas por la Tierra, Turner y su equipo pudieron abordar preguntas generales sobre el movimiento de partículas.

"Cada nave espacial juega un papel único, ", Dijo Turner." A medida que avanzamos y seguimos dando forma al futuro de la física magnetosférica, la imagen global de las subtormentas y otros fenómenos importantes se aclarará a medida que se desplieguen más naves espaciales utilizando configuraciones e instrumentación orbitales innovadoras ".

Además de tener una idea de lo complicado que puede ser el sistema, los resultados también ayudaron a los investigadores a aprender sobre la estructura de las subtormentas.

"A menudo consideramos que las subtormentas son los 'bloques de construcción' de la interacción del viento solar y la magnetosfera, el elemento fundamental, "dijo David Sibeck, Científico del proyecto THEMIS y científico de la misión Van Allen Probes en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Esa es una de las razones por las que los estudiamos".

Los investigadores, utilizando magnetómetros terrestres, encontró una firma de lo que se conoce como una cuña de corriente de subtormenta, una de las principales características de una subtormenta clásica. Este resultado, combinado con los datos de la nave espacial, mostró que hay actividad alrededor de la Tierra durante más de una hora antes de la formación de cuñas, un proceso que ha sido objeto de acalorados debates en el pasado. Sus resultados han sido publicados en el Revista de investigación geofísica .

Turner y su equipo ya están analizando más eventos para ver si lo que encontraron en el primer evento es típico de subtormentas. Ahora que una de las misiones, la misión Magneotspheric Multiscale, está en una nueva órbita que lo lleva a su padre de la Tierra, el equipo espera poder ver el punto de origen de los eventos y, con suerte, capturar una imagen completa de principio a fin de un evento secundario.

Las cuatro misiones de la NASA utilizadas en este estudio son parte de la flota de misiones de heliofísica de la NASA bajo las sondas solares terrestres de la NASA. Programas Living with a Star y Explorers, cuyo objetivo es comprender las cuestiones fundamentales de la física del plasma y el entorno dinámico Tierra-Sol en el que vivimos.