Investigadores en Canadá, Estados Unidos y Europa han desarrollado una nueva forma de medir de forma remota el campo magnético de la Tierra, mediante la eliminación de una capa de átomos de sodio que flotan a 100 kilómetros sobre el planeta con láseres en el suelo.

La técnica, documentado esta semana en Comunicaciones de la naturaleza , llena un vacío entre las mediciones realizadas en la superficie de la Tierra y a una altitud mucho mayor por los satélites en órbita.

"El campo magnético a esta altitud en la atmósfera se ve fuertemente afectado por procesos físicos como las tormentas solares y las corrientes eléctricas en la ionosfera, "dice Paul Hickson, astrofísico de la Universidad de Columbia Británica (UBC) y autor del artículo.

"Nuestra técnica no solo mide la fuerza del campo magnético a una altitud que tradicionalmente ha estado oculta, tiene el beneficio adicional de proporcionar nueva información sobre el clima espacial y los procesos atómicos que ocurren en la región ".

Los átomos de sodio son depositados continuamente en la mesosfera por meteoros que se vaporizan al entrar en la atmósfera de la Tierra. Investigadores del Observatorio Europeo Austral (ESO), la Universidad de Mainz y la UBC utilizaron un láser terrestre para excitar la capa de átomos de sodio y monitorear la luz que emiten en respuesta.

"Los átomos de sodio excitados se bambolean como peonzas en presencia de un campo magnético, "explica Hickson." Sentimos esto como una fluctuación periódica en la luz que estamos monitoreando, y puede usar eso para determinar la fuerza del campo magnético ".

Hickson y UBC Ph.D. El estudiante Joschua Hellemeier desarrolló el instrumento de conteo de fotones utilizado para medir la luz que regresa de los átomos de sodio excitados, y participó en observaciones realizadas en observatorios astronómicos en La Palma.

El equipo de ESO, dirigido por Bonaccini Calia, fue pionera en la tecnología láser líder en el mundo para la óptica adaptativa astronómica utilizada en el experimento. Jefe de proyecto Felipe Pedreros y Dmitry Budker (Universidad Johannes Gutenberg), Simon Rochester y Ronald Holzloehner (ESO), expertos en interacciones láser-átomo, Lideró la interpretación teórica y la modelización para el estudio.