Las auroras aparecen cerca de los polos cuando el material del Sol interactúa con el campo magnético de la Tierra. Cluster ha confirmado que las interacciones con la magnetosfera de la Tierra hacen que los flujos de gas que viajan más de 300 km / segundo (186 millas / segundo) se estrellen en la atmósfera, generando el espectáculo de luces que vemos.
La misión Cluster de la ESA ha establecido que los flujos de gas electrificado a alta velocidad, conocidos como flujos a granel en ráfagas, en el campo magnético de la Tierra son los portadores de cantidades decisivas de masa, energía y perturbación magnética hacia la Tierra durante las tormentas magnéticas. Cuando se producen subtormentas, las partículas energéticas golpean nuestra atmósfera, haciendo que brillen las auroras.
Estas coloridas auroras iluminan regularmente las latitudes más altas del hemisferio norte y sur. Son causados principalmente por electrones energéticos que descienden en espiral por las líneas del campo magnético de la Tierra y chocan con átomos atmosféricos a unos 100 kilómetros de altitud. Estos electrones provienen de la cola magnética, una región del espacio en el lado nocturno de la Tierra donde el viento de partículas del Sol empuja el campo magnético de la Tierra hacia una larga cola.
En el centro de la cola hay una región más densa conocida como la lámina de plasma. Los cambios violentos de la lámina de plasma se conocen como subtormentas magnéticas. Duran hasta un par de horas y de alguna manera arrojan electrones y otras partículas cargadas hacia la Tierra. Además del hermoso espectáculo de luces, las subtormentas también excitan la ionosfera de la Tierra, perturbando la recepción de señales GPS y las comunicaciones entre la Tierra y los satélites en órbita.
Una cuestión clave sobre las subtormentas ha sido determinar cómo arrojan material hacia la Tierra. Los llamados ‘Bursty Bulk Flows’ (BBFs), flujos de gas que viajan a más de 300 kilómetros por segundo a través de la lámina de plasma, se descubrieron en la década de 1980 y se convirtieron en un mecanismo candidato.
Las observaciones sugirieron que los BBF eran relativamente pequeños y típicamente duraban solo 10 minutos, lo que arroja dudas sobre si los BBF podrían desempeñar un papel importante en el fenómeno de subtormenta magnética. También hubo dudas sobre si se realizaron BBF para todas las subtormentas.
Ahora estas dudas son cuestionadas por un estudio estadístico de BBFs y subtormentas magnéticas realizado por el Dr. Jinbin Cao, Laboratorio Clave de Clima Espacial, CSSAR, Beijing, China, junto con colegas estadounidenses y europeos.
Utilizando observaciones de la hoja de plasma central recolectada por tres satélites de la misión Cluster de la ESA durante julio - octubre de 2001 y 2002, Cao y sus colegas encontraron 67 subtormentas y 209 BBF. Cuando utilizaron las observaciones de una sola nave espacial, descubrieron que el 78 por ciento de las subtormentas están acompañadas por al menos un BBF. Sin embargo, mediante observaciones combinadas de tres de las cuatro naves espaciales de Cluster, descubrieron que el 95.5 por ciento de las subtormentas están acompañadas por BBF. "Por primera vez, parece posible que todas las subtormentas estén acompañadas por BBF", dice Cao.
Otro resultado clave de este trabajo es que la duración promedio de BBF es mayor que la estimada previamente. Las observaciones satelitales individuales confirmaron resultados anteriores de que la duración del BBF fue de alrededor de 10 minutos.
Sin embargo, al combinar los datos de tres de la nave espacial Cluster, las observaciones revelan una duración promedio casi el doble: 18 minutos y 25 segundos. De nuevo, se descubrió que los datos de múltiples naves espaciales ofrecidos por Cluster revelan más sobre el entorno magnético de la Tierra que los datos recopilados por una sola nave espacial.
"Estos nuevos resultados de la misión Cluster muestran claramente que las observaciones multipunto son la clave para comprender el fenómeno de la subtormenta magnética", dice Philippe Escoubet, científico del proyecto Cluster and Double Star de la Agencia Espacial Europea.
Fuente original: Comunicado de prensa de la ESA
