Reconexión magnética, la ruptura y la reconexión violenta de las líneas del campo magnético en el plasma, el estado de la materia compuesta de electrones libres y núcleos atómicos, ocurre en todo el universo y puede provocar tormentas espaciales que interrumpen el servicio de telefonía celular y destruyen las redes eléctricas. Ahora, los científicos del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL) del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) y otros laboratorios, utilizando datos de una misión de cuatro satélites de la NASA que está estudiando la reconexión, han desarrollado un método para identificar la fuente de ondas que ayudan a los satélites a determinar su ubicación en el espacio.

El equipo de investigadores, dirigido por el físico de PPPL Jongsoo Yoo, han correlacionado mediciones de campo magnético tomadas por la misión Magnetospheric Multiscale (MMS) que está orbitando en el borde del campo magnético que rodea la Tierra. Los hallazgos identificaron el origen de la propagación de "ondas de silbido", ondas con sonidos similares a silbidos que bajan de alto a bajo y provienen de la reconexión, cuya detección orienta a los satélites en relación con la actividad de reconexión que puede afectar la Tierra.

La investigación, reportado en Cartas de investigación geofísica , marca el desarrollo de "una nueva metodología para medir cómo se propaga la onda en la reconexión, "dijo Yoo, autor principal del artículo. La fuente, él dijo, es lo que se llama "electrones de cola":partículas con una energía que es mucho mayor que la de los electrones en masa al reconectar las líneas de campo. Dichos electrones son "anisotrópicos de temperatura, "lo que significa que su temperatura no es uniforme sino que difiere cuando se mide en diferentes direcciones.

"Lo que demostramos es que no podría haber ondas de silbido sin la línea X activa", la región de reconexión central ", por lo que las ondas de silbido indican que la reconexión está cerca, "Dijo Yoo.

Comenzó a investigar la fuente de las ondas después de notar la notable similitud entre la actividad de las ondas que detectó MMS y las producidas en el Experimento de Reconexión Magnética (MRX) en PPPL. La similitud indicó que los procesos físicos eran los mismos tanto en el laboratorio como en el espacio y llevó a una búsqueda para descubrir la causa. En el equipo de investigación de PPPL estaban científicos de la Universidad de Columbia, Laboratorio Nacional de Los Alamos, y el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.

Avanzando, el equipo planea investigar el desarrollo de ondas silbidoras cerca de la región de difusión de electrones, la región estrecha en la magnetosfera y los experimentos de laboratorio donde los electrones se separan de las líneas de campo antes de que se produzca la reconexión. Los resultados podrían resultar relevantes para la misión MMS, cuyos objetivos incluyen descubrir el papel que juegan los electrones para facilitar la reconexión. El apoyo para este trabajo proviene de la Oficina de Ciencias del DOE (FES) de la NASA, y la Fundación Nacional de Ciencias.

PPPL, en el campus de Forrestal de la Universidad de Princeton en Plainsboro, NUEVA JERSEY., se dedica a crear nuevos conocimientos sobre la física de los plasmas:ultracalientes, gases cargados y el desarrollo de soluciones prácticas para la creación de energía de fusión. El laboratorio es administrado por la Universidad para la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU., que es el mayor patrocinador individual de la investigación básica en ciencias físicas en los Estados Unidos, y está trabajando para abordar algunos de los desafíos más urgentes de nuestro tiempo. Para más información, visite science.energy.gov.