Pequeños electrones y protones cargados que pueden dañar los satélites y alterar el ozono han revelado algunos de sus misterios a los científicos de la Universidad de Otago.

En un estudio publicado en Cartas de investigación geofísica , el grupo observó partículas cargadas que interactúan con un tipo de onda de radio llamada "EMIC", una onda generada en los cinturones de radiación de la Tierra (anillos invisibles de partículas cargadas que orbitan la Tierra).

El autor principal, Dr. Aaron Hendry, del Departamento de Física, dice que es importante comprender cómo estas ondas afectan los cinturones, que están llenos de satélites importantes y costosos, y el clima de la Tierra.

"Al igual que la atmósfera de la Tierra, La magnetosfera de la Tierra, la región alrededor de la Tierra donde nuestro campo magnético es más fuerte que el del Sol, a veces experimenta fuertes tormentas. "o períodos de alta actividad. Estas tormentas pueden causar cambios significativos en el número de partículas en los cinturones de radiación y pueden acelerar algunas de ellas a velocidades muy altas, haciéndolos un peligro para nuestros satélites. Sabiendo cuántas de estas partículas hay, así como la rapidez con la que se mueven, es muy importante para nosotros, para que podamos asegurarnos de que nuestros satélites sigan funcionando.

"La actividad dentro de los cinturones de radiación a veces puede hacer que las órbitas de estas partículas cambien. Si estos cambios hacen que las partículas bajen lo suficiente como para alcanzar la atmósfera superior de la Tierra, pueden golpear el aire denso, pierden toda su energía y se salen de órbita.

"Se sabe que las ondas EMIC pueden causar estos cambios e impulsar la pérdida de partículas de los cinturones de radiación. Además de causar hermosas exhibiciones de luz que llamamos auroras, esta lluvia de partículas también puede causar cambios químicos complejos en la atmósfera superior que a su vez pueden causar pequeños, pero importante, cambia la cantidad de ozono presente en la atmósfera.

"Aunque estos cambios son pequeños, comprenderlos es muy importante para comprender adecuadamente cómo funciona la química de la atmósfera, cómo está cambiando con el tiempo, y el impacto que está teniendo en el clima, "Dice el Dr. Hendry.

Para su último estudio, los investigadores utilizaron datos de satélites GPS para ver cuántos electrones pueden golpear las ondas EMIC en la atmósfera de la Tierra.

Una regla general en los cinturones de radiación es que a velocidades más lentas, tienes muchos más electrones. Entonces, si se reduce la velocidad mínima de la interacción de ondas EMIC, hay muchos más electrones alrededor para interactuar con las ondas.

Al observar los datos de los satélites que monitorean cuántos electrones hay en los cinturones de radiación y qué tan rápido van, los investigadores han podido demostrar que se puede ver que la cantidad de electrones en los cinturones de radiación disminuye significativamente cuando hay ondas EMIC.

"Emocionantemente, también hemos visto cambios en el número de electrones a velocidades significativamente más bajas que la velocidad mínima "aceptada" actual. Esto significa que EMIC puede afectar a un número mucho mayor de electrones de lo que creíamos posible. Claramente, necesitamos repensar cómo modelamos esta interacción, y el impacto que tiene en los cinturones de radiación. Hay muchos electrones en los cinturones de radiación, por lo que es bastante notable poder lanzar suficientes de ellos a la atmósfera para hacer un cambio notable.

"Esto ha demostrado que debemos tener en cuenta estas ondas EMIC cuando pensamos en cómo cambian los cinturones de radiación con el tiempo, y cómo estos cambios en el cinturón de radiación afectan el clima de la Tierra ".

El Dr. Hendry dice que los principales modelos climáticos no incluyen actualmente el impacto de los electrones impulsados ​​por EMIC en la química atmosférica. que intentan predecir cómo cambiará el clima de la Tierra con el tiempo, por lo que es muy importante asegurarse de que este proceso se comprenda e incluya en estos modelos.

"Los cambios son muy pequeños en comparación con cosas como el impacto humano en el clima, pero necesitamos comprender el panorama completo para comprender correctamente cómo encaja todo ".