Alrededor de la Tierra hay dos anillos enormes, llamados cinturones de radiación de Van Allen, de iones y electrones altamente energizados. Varios procesos pueden acelerar estas partículas a velocidades relativistas, que ponen en peligro a las naves espaciales que tienen la mala suerte de entrar en estas bandas gigantes de radiación dañina. Los científicos habían identificado previamente ciertos factores que podrían causar que las partículas en los cinturones se energicen mucho, pero no sabían cuál de las causas dominaba.
Ahora, con una nueva investigación de las sondas Van Allen de la NASA y el historial temporal de eventos e interacciones de macroescala durante las subtormentas — THEMIS — misiones, publicado en Cartas de investigación geofísica , el veredicto ha llegado. El principal culpable es un proceso conocido como aceleración local, causada por ondas electromagnéticas llamadas ondas de coro. El nombre de sus característicos tonos ascendentes, que recuerda al canto de los pájaros, Las ondas de coro aceleran las partículas empujándolas como una mano firme que empuja repetidamente un columpio. Este proceso no era una teoría ampliamente aceptada antes de la misión Van Allen Probes.
Establecer la causa principal de las mejoras del cinturón de radiación proporciona información clave para los modelos que pronostican el clima espacial y, por lo tanto, protegen nuestra tecnología en el espacio.
"Hemos tenido estudios en el pasado que analizan eventos individuales, así que sabíamos que la aceleración local sería importante para algunos de los eventos, pero creo que fue una sorpresa la importancia de la aceleración local, "dijo Alex Boyd, autor principal e investigador del Consorcio de Nuevo México, Los Alamos, Nuevo Mexico. "Los resultados finalmente abordan esta principal controversia que hemos tenido sobre los cinturones de radiación durante varios años".
Hay dos causas principales de la activación de partículas en los cinturones de Van Allen:difusión radial y aceleración local. Difusión radial, que a menudo ocurre durante las tormentas solares:afluencias gigantes de partículas, energía y campos magnéticos del sol, que puede alterar nuestro entorno espacial:empuja lenta y repetidamente las partículas más cerca de la Tierra, donde obtienen energía de los campos magnéticos que encuentran. Muchos científicos habían pensado durante mucho tiempo que este era el principal, o incluso solo, causa de la energización.
Sin embargo, al principio de su misión, las sondas de Van Allen demostraron que la aceleración local, que es causado por partículas que interactúan con ondas de campos eléctricos y magnéticos fluctuantes también puede proporcionar energía a las partículas. La nueva investigación, que analizó casi un centenar de eventos durante casi cinco años, muestra que estas interacciones onda-partícula son responsables de energizar las partículas alrededor de la Tierra el 87 por ciento del tiempo.
Los científicos sabían que la aceleración local estaba funcionando porque observaron montañas de partículas energéticas creciendo en un lugar. como predice el mecanismo de aceleración local, en lugar de deslizarse hacia la Tierra como lo haría la difusión.
Ese es un gran porcentaje para un proceso que no se percibía como un candidato sólido ni siquiera hace cinco años. "La difusión radial es definitivamente importante para los cinturones de radiación, pero las interacciones onda-partícula son mucho más importantes de lo que pensamos, "dijo Geoff Reeves, coautor del Consorcio de Nuevo México.
