De vez en cuando, un repentino pulso de energía en la magnetosfera de la Tierra simplemente se desata. ¿Qué es una subtormenta geomagnética y qué hace?
Aunque los conocemos desde hace años, el proceso exacto detrás de una subtormenta geomagnética ha sido un misterio ... uno que se está resolviendo con datos de misiones como la nave espacial Cluster de la ESA. La Tierra está siendo bañada continuamente en láminas entrantes de electrones y protones, producto de un Sol activo. Estas partículas altamente energizadas son simplemente una parte de los vientos solares que fluyen de los agujeros coronales e incluso poderosas explosiones de eventos como las eyecciones de masa coronal. En su mayor parte, estamos protegidos por la magnetosfera, pero a veces se escapa un poco y se acumula en la cola magnética, almacenada como una carga de batería. En un momento, se libera ... y cuando lo hace, reorganiza nuestras líneas de campo magnético. La energía luego se conduce a lo largo de estas líneas como un filamento en una bombilla. Cuando los vatios golpean el ventilador? Wow ... Tenemos auroras polares!
No es un concepto nuevo, pero nunca ha habido una comprensión clara de dónde se originan estas tormentas geomagnéticas. ¿Provienen de una interrupción repentina de la corriente eléctrica a unos 64 000 km del planeta? ¿O se crean mediante un proceso llamado reconexión magnética que ocurre mucho más abajo en la cola magnética, a una distancia de alrededor de 125 000 - 200 000 km? Si recuerdas nuestro reciente estudio de las ondas de Alfven, entonces sabes puntos de consenso actuales hacia la teoría de la reconexión. Pero solo hay un problema. Las ondas de Alfven se mueven lentamente, viajando a una velocidad de reconexión de aproximadamente 250 segundos. Lo que estamos viendo es un evento que ocurre unos 60 segundos después de la reconexión ... y el nacimiento de un nuevo movimiento. La onda cinética de Alfven (KAW).
"Ejecutamos un sistema muy simple y simulamos cómo el evento de reconexión liberaba energía en la lámina de plasma de partículas cargadas", dijo Shay. "Estábamos buscando un mecanismo más rápido para propagar la señal de la explosión que las ondas Alfven que ya eran ampliamente reconocidas".
A diferencia de su predecesor, que motiva tanto a los iones como a los electrones, el KAW solo excita al electrón y lo mueve a través del plasma al doble de la velocidad. A través de simulaciones, se ha demostrado que la onda cinética de Alfven podría generarse mediante la reconexión, alejarse de la explosión y activar la aurora. Los datos fueron devueltos por el magnetómetro Fluxgate (FGM) y el instrumento Electric Fields and Waves (EFW) y fueron encontrados por Jonathan Eastwood, investigador del Blackett Laboratory, Imperial College London.
"Encontré 18 eventos que ocurrieron en el momento en que las cuatro naves espaciales volaban a través de la región de la cola", dijo el Dr. Eastwood. "La señal rápida predicha por Michael Shay apareció en los datos del Cluster, apoyando la teoría de que las ondas cinéticas de Alfven generadas por la reconexión estaban energizando rápidamente las auroras".
"Es más bien como lo que sucede en una tormenta eléctrica", agregó. "El relámpago de rápido movimiento llega primero, seguido algún tiempo después por las ondas de sonido más lentas del trueno".
¿Te apetece eso ... Viniendo de una tormenta!
Fuente original de la historia: Noticias de ciencia y tecnología de la ESA. Para lecturas adicionales: Propagación súper alfvenica de firmas de reconexión de subtormentas y flujo de Poynting.
