Jan Egedal, profesor de física en UW-Madison que dirigió una exploración de la reconexión magnética, se encuentra junto a una cámara utilizada para experimentos en ese fenómeno exótico. La reconexión magnética parece estar involucrada en algunas de las explosiones más violentas del universo; el estudio reciente fue la visión más clara de la reconexión magnética jamás medida en el espacio. Los resultados "me dejaron boquiabierto, ", dice. Crédito:David Tenenbaum / UW-Madison
Los físicos espaciales de la Universidad de Wisconsin-Madison acaban de publicar detalles sin precedentes sobre un extraño fenómeno que alimenta la aurora boreal. erupciones solares y eyecciones de masa coronal (las mayores explosiones en nuestro sistema solar).
Los datos sobre la llamada "reconexión magnética" provienen de un cuarteto de nuevas naves espaciales que miden la radiación y los campos magnéticos en la órbita terrestre alta.
"Estamos viendo la mejor imagen hasta ahora de la reconexión magnética en el espacio, "dice Jan Egedal, profesor de física y autor principal de un estudio en Cartas de revisión física . La reconexión magnética es difícil de describir, pero se puede definir vagamente como la fusión de campos magnéticos que libera una asombrosa cantidad de energía.
La reconexión magnética sigue siendo un misterio, especialmente porque "infringe la ley estándar" que rige las partículas cargadas, o plasma, Dice Egedal.
Egedal y sus colegas estudiaron grabaciones del 15 de octubre de 2016, cuando el satélite Magnetosphere Multiscale pasó por el punto donde el viento solar se encuentra con el campo magnético de la Tierra. "Nuestros datos muestran claramente que los electrones de repente dejan de seguir los campos magnéticos y se alejan en otra dirección, sacacorchos y volteo. Que pide una explicación "Dice Egedal.
La actividad confirmó las descripciones teóricas de la reconexión magnética. Pero violó la ley estándar que rige el comportamiento de los plasmas:nubes de partículas cargadas que comprenden, por ejemplo, el viento solar. "La 'ley del plasma congelado' dice que los electrones y los campos magnéticos deben moverse juntos siempre, y de repente eso no se aplica aquí, ", dice Egedal." Es el ejemplo más claro jamás medido en el espacio, y me voló la cabeza ".
Arriba:El movimiento de los electrones en el viento solar es paralelo a la dirección del campo magnético. Abajo:Después de la reconexión magnética, los electrones pierden su alineación con el campo magnético de la Tierra. Crédito:UW-Madison
"Nuestras ecuaciones le dicen que la reconexión no puede suceder, pero lo hace "Egedal dice, "y nuestros resultados nos muestran qué factores deben agregarse a las ecuaciones. Cuando se viola la ley, podemos tener una explosión. Incluso en el campo magnético moderado de la Tierra, la reconexión desde un área de solo 10 kilómetros de diámetro puede cambiar el movimiento del plasma a miles de kilómetros de distancia ".
En los 1970s, Los telescopios que orbitan sobre la atmósfera y el campo magnético protector de la Tierra comenzaron a devolver datos sobre rayos X y otros tipos de radiación no visibles. Preferiblemente rápido, la imagen milenaria del cielo como una silenciosa cortina de estrellas fue apartada de un tirón, revelando un zoológico de objetos extraños, rayos poderosos y explosiones cataclísmicas.
Todos ellos necesitaban ser explicados, y los teóricos comenzaron a centrarse en la reconexión magnética, que se había esbozado en 1956. A estas alturas, la reconexión magnética se ha relacionado con:
"Casi todo lo que sabemos sobre el universo proviene de la luz que nos llega, "dice Cary Forest, también profesor de física en UW-Madison. "Cuando uno de estos fantásticos telescopios espaciales ve un estallido masivo de rayos X que dura solo decenas de milisegundos provenientes de un objeto en una galaxia lejana, este estallido gigante de energía a una distancia tan grande puede reflejar un evento de reconexión masiva ".
Pero hay mas Forest agrega. "Cuando las estrellas de neutrones se fusionan y emiten rayos X, eso es reconexión magnética. Con estos telescopios en órbita avanzados, casi todo lo que es interesante, que se apaga de repente, probablemente tiene algún elemento de reconexión importante en su raíz ".
La reconexión magnética también subyace a las auroras en ambos polos, Dice Egedal. Cuando se produce la reconexión en el lado de la Tierra que da al sol, como se vio en el estudio reciente, "cambia la energía magnética en el sistema. Esta energía migra hacia el lado nocturno, y ahí pasa lo mismo, acelerando partículas a los polos, formando auroras ".
Más allá de ofrecer información sobre el papel de la reconexión magnética en las explosiones celestiales, erupciones y emisiones extraordinarias de energía, las observaciones tienen un lado práctico en términos de clima espacial:las explosiones de materia cargada del sol pueden dañar los satélites e incluso los equipos eléctricos en tierra. Después de una erupción solar en 1989, por ejemplo, todo el sistema de energía en Quebec se oscureció después de que recogió un pulso de energía del espacio. "En todo Estados Unidos de costa a costa, más de 200 problemas de la red eléctrica estallaron a los pocos minutos del inicio de la tormenta magnética del 13 de marzo, "Escribió la NASA.
Hoy dia, Notas forestales, Los sistemas de servicios públicos modernos contienen interruptores para interrumpir el bucle de conductores que podrían convertirse en antenas que captan un pulso problemático del sol.
"Si entendemos mejor la reconexión, tal vez podamos mejorar las previsiones meteorológicas espaciales, ", dice Egedal." Podemos mirar al sol para predecir lo que puede suceder en dos o cuatro días, que es el tiempo que tarda el viento del sol en llegar a la Tierra ".
