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Un campo eléctrico invisible ha sido detectado alrededor de la Tierra por primera vez por científicos de la NASA, ofreciendo nuevas perspectivas sobre los fenómenos electromagnéticos que envuelven nuestro planeta
En un descubrimiento que promete revolucionar nuestra comprensión del planeta Tierra, científicos de la NASA detectaron, por primera vez, un campo eléctrico invisible que envuelve al planeta.
Llamado campo ambipolar, esta nueva forma de energía había sido prevista hace más de 60 años, pero solo ahora fue medida, gracias a avances tecnológicos recientes.
El hallazgo es un marco importante en la ciencia espacial y la geofísica, abriendo puertas a una nueva manera de entender la evolución y el comportamiento de la Tierra.
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De acuerdo con el astrónomo Glyn Collinson, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, el campo ambipolar es un fenómeno que todo planeta con atmósfera debe tener.
Su descubrimiento representa un punto de partida para explorar cómo este campo ayudó a moldear el planeta a lo largo de miles de millones de años. «Ahora que finalmente lo hemos medido, podemos comenzar a aprender cómo ha moldeado nuestro planeta y otros a lo largo del tiempo«, explica Collinson.
La Tierra: Un planeta dinámico y lleno de campos
A pesar de parecer una masa de tierra y agua relativamente estable, la Tierra está rodeada por una serie de campos que desempeñan papeles esenciales en el mantenimiento de su estructura y en la protección de la vida. Entre ellos, el campo gravitacional es el más conocido, manteniendo la atmósfera y la superficie terrestre unidas.
Ya el campo magnético, generado por el movimiento de materiales conductores en el núcleo terrestre, actúa como un escudo contra el viento solar y la radiación cósmica.
Sin embargo, además de estos, hay otro campo hasta ahora misterioso. En 1968, científicos notaron un fenómeno intrigante: una nave espacial sobrevolando los polos de la Tierra detectó un viento supersónico de partículas escapando de la atmósfera.
Este «escape» de partículas sugería la existencia de un campo eléctrico hasta entonces desconocido, el campo ambipolar, que ahora, décadas después, ha sido finalmente detectado.
¿Qué es el campo ambipolar y cómo funciona?
Endurance . Las rayas en el cielo son del reflejo de la lente. (
NASA )
El campo ambipolar se genera en la ionosfera, una capa de la atmósfera ubicada a unos 250 kilómetros de altitud.
En esta región, la radiación ultravioleta del Sol ioniza los átomos, creando una separación entre los electrones negativamente cargados y los iones positivamente cargados.
La diferencia de cargas eléctricas genera un campo que actúa sobre estos elementos, tirando de los iones hacia abajo y permitiendo que los electrones más ligeros escapen al espacio.
Esta dinámica crea un ambiente de plasma, donde el campo ambipolar neutraliza los efectos de la gravedad en ciertas partículas, permitiendo que algunas de ellas, como los iones de hidrógeno, escapen a altas velocidades hacia el espacio.
El resultado es lo que los científicos llaman «viento polar», un flujo de partículas que se mueve rápidamente desde los polos de la Tierra.
A pesar de ser increíblemente débil, el campo ambipolar desempeña un papel crucial en la dinámica atmosférica. La misión Endurance, desarrollada por Collinson y su equipo, fue diseñada específicamente para medir este fenómeno.
En mayo de 2022, la misión fue lanzada y alcanzó una altitud de 768,03 kilómetros. Después de recolectar los datos, el equipo logró medir un cambio en el potencial eléctrico de solo 0,55 voltios – un valor aparentemente pequeño, pero suficiente para confirmar la existencia del campo.
Las implicaciones del campo ambipolar para la ciencia
Con la medición del campo ambipolar, los científicos ahora pueden comenzar a investigar sus implicaciones más amplias.
Esta débil fuerza eléctrica, por ejemplo, es responsable de expulsar iones de hidrógeno a velocidades supersónicas en los polos de la Tierra.
Esto también tiene un impacto significativo en la ionosfera, una capa esencial para la comunicación vía radio y satélites, aumentando su densidad en hasta un 271% a grandes altitudes.
Lo que hace que este descubrimiento sea aún más emocionante es el hecho de que abre una serie de nuevas preguntas. «Este campo es una parte fundamental de la manera en que funciona la Tierra«, enfatiza Collinson. «Y ahora que finalmente lo hemos medido, realmente podemos comenzar a hacer algunas de esas grandes y emocionantes preguntas.«
Los científicos de la NASA aún necesitan entender completamente cómo el campo ambipolar afecta la evolución de la Tierra.
¿Cuáles fueron sus contribuciones a la atmósfera a lo largo de miles de millones de años? ¿Tuvo un papel en el desarrollo de las condiciones necesarias para la vida? ¿Cómo influye en el clima y los patrones atmosféricos?
El futuro de la investigación de los científicos de la NASA sobre el campo ambipolar
Ahora que el campo ambipolar ha sido medido, se llevarán a cabo nuevas investigaciones para explorar sus propiedades y su impacto.
La misión Endurance es solo el comienzo, y los científicos de la NASA esperan que este descubrimiento lleve a una mejor comprensión no solo de la Tierra, sino también de otros planetas con atmósferas, como Marte y Venus, que pueden poseer campos ambipolares similares.
La investigación fue publicada en la revista Nature.
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