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domingo, 8 de agosto de 2010

ASTRONOMÍA: TEMBLORES ESPACIALES RETUMBAN EN LA CERCANÍA DE LA TIERRA

Hola amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., la Agencia Espacial Norteamericana - NASA - ha detectado temblores espaciales que pueden afectar los cambios climáticos y el tiempo en el espacio, los mismos que suceden dentro del campo magnético de La Tierra.
TEMBLORES ESPACIALES RETUMBAN EN LAS CERCANÍAS DE LA TIERRA :
Investigadores de la NASA han descubierto "temblores" en el campo magnético de la Tierra, los cuales parecen estar conectados con las auroras y podrían tener un impacto importante en el estado del tiempo en el espacio.
Estruendos sin sonido
Lluvia de auroras
Campos magnéticos sacudidos
¡Cuidado con el temblor espacial!
Utilizando la flota de cinco naves espaciales THEMIS, de la NASA, los investigadores han descubierto un fenómeno relacionado con el tiempo en el espacio que tiene la potencia de un terremoto y desempeña un papel importante en el proceso de hacer resplandecer las auroras boreales. Lo llaman "temblor espacial".

Un temblor espacial es un temblor que tiene lugar en el campo magnético de la Tierra. Se puede detectar principalmente en la órbita terrestre, pero no se limita al espacio exterior. Los efectos pueden incluso alcanzar la superficie de la Tierra.
Aquí en la imagen observamos que: Durante un temblor espacial, el campo magnético de la Tierra se sacude de manera análoga a cómo lo hace el suelo durante un terremoto. Crédito de la imagen: Evgeny Panov, Instituto de Investigación Espacial de Austria. Fuente: NASA
"Se han detectado reverberaciones magnéticas en estaciones terrestres de todo el mundo, de una manera similar en la cual los detectores sísmicos registran un gran terremoto", dice el investigador que lidera el proyecto THEMIS, Vassilis Angelopoulos, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA, por su sigla en idioma inglés).

Ésta es una buena analogía porque "la energía total de un temblor espacial puede compararse con la de un terremoto de magnitud 5 o 6", según Evgeny Panov, del Instituto de Invesgitación Espacial, en Austria. Panov es uno de los autores principales de un artículo de investigación que anunció estos resultados en la edición de abril de 2010 de Geophysical Research Letters (Cartas de Investigación en Geofísica o GRL, por su sigla en idioma inglés).

En el año 2007, el proyecto THEMIS descubrió los precursores de los temblores espaciales. El fenómeno comienza en la cola del campo magnético de la Tierra, la cual es estirada, como si fuera una manga de aire, por el viento solar que se mueve a millones de kilómetros por hora. En ocasiones, la cola puede estirarse tanto y someterse a una tensión tan grande, que cuando recobra su forma original lo hace súbitamente, como una banda elástica que experimenta una torsión excesiva. El plasma del viento solar atrapado en la cola se precipita hacia la Tierra. En más de un evento, las cinco naves del proyecto THEMIS se encontraron en la línea de fuego cuando uno de estos "chorros de plasma" barrió la región. Claramente, los chorros iban a hacer contacto con la Tierra. ¿Qué ocurriría entonces? Para averiguarlo, la flota de naves espaciales se desplazó más cerca de nuestro planeta.

"Ahora lo sabemos", dice David Sibeck, el científico que es integrante del proyecto THEMIS, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales. "Los chorros de plasma causan temblores espaciales".

Aquí en la imagen observamos un: Un mapa creado por el proyecto THEMIS que muestra flujos de plasma durante un temblor espacial. Los ejes están dados en radios terrestres, por lo que cada bucle es aproximadamente del tamaño de la Tierra. Fuente: NASA

Según el proyecto THEMIS, los chorros se estrellan contra el campo geomagnético a aproximadamente 30.000 km por encima del ecuador de la Tierra. El impacto causa un proceso de rebote, en el cual el plasma de hecho rebota hacia arriba y hacia abajo, siguiendo el campo magnético que está reverberando. Los investigadores lo llaman "repulsión repetitiva de flujo". Es parecido a una pelota de tenis que rebota hacia arrriba y hacia abajo sobre un piso alfombrado. El primer rebote es grande, y los rebotes sucesivos son de amplitud decreciente debido a que la energía se disipa en la alfombra.
"Durante mucho tiempo, hemos sospechado que algo de esta naturaleza estaba ocurriendo", dice Sibeck. "Sin embargo, al observar el proceso in situ, el proyecto THEMIS ha descubierto algo nuevo y sorprendente".

Lo sorprendente de esto son los vórtices de plasma, enormes bucles de gas magnetizado tan grandes como la Tierra misma, que se forman alrededor de la región donde el campo magnético está siendo sacudido.

"Cuando los chorros de plasma golpean la magnetósfera interna, aparecen y desaparecen vórtices que giran en direcciones opuestas a ambos lados del chorro de plasma", explica Rumi Nakamura, del Instituto de Investigación Espacial, quien es uno de los co–autores del estudio. "Creemos que estos vórtices pueden generar corrientes eléctricas sustanciales en el ambiente cercano a la Tierra".

Si actuaran en conjunto, los vórtices y los temblores espaciales podrían tener un efecto apreciable sobre la Tierra. Las colas de los vórtices podrían dirigir partículas hacia la atmósfera terrestre, haciendo resplandecer auroras y creando ondas de ionización que interfieren en las comunicaciones por radio y en el GPS (Global Positioning System o Sistema de Posicionamiento Global, en idioma español). Al arrastar campos magnéticos superficiales, los temblores espaciales generan corrientes eléctricas en el piso sobre el que caminamos. Las sobrecargas de corriente en el suelo pueden tener profundas consecuencias ya que, en casos extremos, pueden deshabilitar redes de energía en áreas muy extensas.
Después de que el proyecto THEMIS descubrió los chorros y los temblores, Joachim Bim, del Laboratorio Nacional de Los Álamos, en Nuevo México, llevó a cabo una simulación por computadora del proceso de rebote. Y quién lo diría, los vórtices aparecieron de acuerdo con lo establecido por las mediciones del proyecto THEMIS. Además, las simulaciones sugieren que el proceso de rebote puede ser observado desde la superficie de la Tierra, en forma de ondulaciones y remolinos que aparecen en las auroras. Las estaciones en la Tierra informan precisamente sobre un fenómeno parecido.

"Aunque es un proceso complicado, todo concuerda", dice Sibeck.

El trabajo aún no está terminado. "Todavía tenemos mucho que aprender", agrega. "¿Cuán grandes pueden ser los temblores espaciales? ¿Cuántos vórtices pueden girar en torno a la Tierra en un momento dado —y cómo interaccionan entre sí?"
NASA.
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui

domingo, 31 de enero de 2010

NASA............AURORAS EN COLISIÓN PRODUCEN EXPLOSIONES DE LUZ

Auroras en colisión producen explosiones de luz

Una red de cámaras para el cielo, con la extensión de un continente, ha fotografiado un fenómeno nunca antes visto: auroras que chocan y producen explosiones de luz. Las imágenes prácticamente "obligatorias de observar" han resuelto un antiguo misterio relacionado con las auroras boreales.

Diciembre 17, 2009: Una red de cámaras desplegadas alrededor del Ártico, las cuales actúan como soporte de la misión THEMIS, de la NASA, ha hecho un descubrimiento sorprendente acerca de las auroras boreales. Algunas veces, amplias "cortinas" de auroras boreales chocan entre sí, produciendo de este modo espectaculares explosiones de luz. Se dieron a conocer hoy videos del fenómeno en la reunión de otoño de la Sociedad Estadounidense de Geofísica (American Geophysical Union o AGU, en idioma inglés), en San Francisco.

"Nos quedamos con la boca abierta cuando vimos los videos por primera vez", comenta el científico espacial Larry Lyons, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y miembro principal del equipo que hizo el descubrimiento. "Estas explosiones nos están enseñando algo muy fundamental sobre la naturaleza de las auroras".

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Arriba: Auroras en colisión fotografiadas por los generadores de imágenes de todo el cielo (All-Sky Imagers o ASIs, en idioma inglés), el 29 de febrero de 2008. Crédito: Toshi Nishimura/UCLA. [Video corto con acotaciones] [Video completo]

Las colisiones ocurren a una escala tan grande que observadores en la Tierra, con limitados campos de visión, jamás se habían percatado del fenómeno. Para captar la gran imagen, fue necesario contar con una red de sensibles cámaras desplegadas a través de miles de kilómetros.

La NASA y la Agencia Espacial Canadiense crearon dicha red para THEMIS, abreviatura de "Cronología de Eventos e Interacciones a Macroescala durante Subtormentas". La misión THEMIS está compuesta por cinco sondas espaciales que fueron lanzadas en 2006 con el propósito de resolver un antiguo misterio: ¿Por qué las auroras ocasionalmente producen explosiones de luz denominadas subtormentas? Veinte generadores de imágenes de todo el cielo (ASIs, en idioma inglés) fueron desplegados a través del Ártico de Canadá y de Alaska con el propósito de fotografiar las auroras desde abajo, mientras que las sondas tomaban muestras de las partículas cargadas y de los campos electromagnéticos desde arriba. Juntas, las cámaras y las sondas registrarían el fenómeno desde dos perspectivas y podrían entender la causa y el efecto del suceso (o, al menos, esas eran las expectativas de los investigadores).

Y parece que eso funcionó.

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La revelación se produjo a principios de este año, cuando el investigador de la UCLA, Toshi Nishimura, terminó la "labor herculana" de ensamblar los videos individuales proporcionados por los generadores de imágenes de todo el cielo para obtener así videos de la extensión del continente entero.

Arriba: Veinte generadores de imágenes de todo el cielo (ASIs, en idioma inglés) fueron desplegados por investigadores de la Universidad de California, en Berkeley, de la Universidad de Calgary y de la Universidad de Alaska en apoyo a la misión THEMIS. El mapa muestra sus ubicaciones y sus campos de visión. Crédito de la imagen: THEMIS/UC Berkeley.

"Puede ser algo engañoso", comenta Nishimura. "Cada cámara posee sus propias condiciones climáticas y de iluminación, y cada aurora está a una distancia distinta de las cámaras. Tuve que tomar en cuenta estos factores para que seis o más cámaras en simultáneo pudieran obtener un video coherente y a gran escala".

El primer video que él mostró al científico Lyons fue el de un par de auroras que colisionaban entre sí, en diciembre de 2007.

"Nunca había visto nada parecido", recuerda Lyons. "En los siguientes días, buscamos más eventos de ese tipo. Nuestra excitación aumentaba a medida que nos convencíamos de que las colisiones ocurrían una y otra vez".

Las explosiones de luz, pensaban ellos, son un signo de que algo impresionante está ocurriendo en el espacio que rodea a la Tierra; específicamente, en la "cola de plasma" de la Tierra. Con una extensión de millones de kilómetros, y apuntando en el sentido contrario al Sol, la cola de plasma está formada por partículas cargadas que provienen principalmente del viento solar. Algunas veces también conocida como la "sábana de plasma", la cola mantiene su estructura debido a la presencia del campo magnético de la Tierra.

El mismo campo magnético que matiene la estructura de la cola también la conecta con las regiones polares terrestres. Debido a esta conexión, la observación de la "danza" de las auroras boreales puede revelar mucho acerca de lo que está sucediendo en la cola de plasma.

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Arriba: Diagrama esquemático de la magnetósfera terrestre. La Tierra es el círculo que se encuentra ubicado cerca del centro y la cola de plasma está indicada en color amarillo. Crédito: Larry Lyons/UCLA [Imagen ampliada]

Analizando multitud de colisiones, Lyons y Nishimura identificaron una secuencia común de eventos. Dicha secuencia comienza con dos elementos:

(1) una extensa cortina de auroras que se mueven lentamente,

(2) una maraña más pequeña de auroras que se mueven rápidamente, las cuales al inicio del evento se encontraban separadas. La cortina con movimiento lento brilla de manera tenue sobre el Ártico cuando la veloz maraña se apresura desde el Norte. Las dos auroras colisionan y se origina una explosión de luz.

¿Cómo es que esta secuencia se conecta con los eventos que tienen lugar en la cola de plasma?

"Se necesitó cierto pensamiento creativo para obtener una respuesta, pero creo que este equipo lo ha logrado", comenta el científico del proyecto THEMIS, Dave Sibeck, del Centro Goddard para Vuelos Espaciales.

Lyons cree que la veloz maraña está asociada con una corriente de plasma relativamente liviano y que se impele a través de la cola de plasma. La corriente comienza en las regiones externas de la cola de plasma y se traslada entonces rápidamente hacia el interior, hacia la Tierra. La maraña veloz de auroras se mueve en sincronía con esta corriente.

Mientras tanto, la extensa cortina de auroras se encuentra sobre el Ártico, brillando tenuemente, a veces un poco más, a veces un poco menos. Esta cortina se encuentra conectada con la frontera estacionaria interna de la cola de plasma y es alimentada por las inestabilidades del plasma que existen en la región.

Derecha: Auroras en posición de colisión. Haga clic en la imagen para ver una secuencia con acotaciones sobre los eventos. Crédito: Toshi Nishimura/UCLA

Cuando la corriente liviana alcanza la frontera interna de la cola de plasma, ¡pum!, se produce una erupción de ondas de plasma e inestabilidades. Esta colisión de plasma se traduce en una colisión entre auroras sobre los polos.

Los radares de la Fundación Nacional para la Ciencia, localizados en Alaska y en Groenlandia, confirman este esquema básico de sucesos. Ellos han detectado ecos que provienen de corrientes de material aceleradas a través de la atmósfera superior de la Tierra, justo antes de que se produzca la colisión de las auroras y la posterior explosión de luz.

Las cinco sondas THEMIS también concuerdan con esta postura. Ellas pudieron volar a través de la cola de plasma y confirmar la existencia del material liviano que se acelera hacia la Tierra. (A manera de referencia, estas son las "balas de plasma", de las cuales se informa en una historia de Ciencia@NASA, publicada en 2008: "Balas de plasma provocan las auroras boreales".)

"Al unir los datos que provienen de las cámaras y de los radares ubicados en tierra y de las propias sondas THEMIS, ahora tenemos una imagen casi completa de lo que ocasiona las subtormentas de auroras que explotan", comenta Sibeck.

¡Y vaya que es una imagen! Haga clic aquí para observar videos.

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Créditos y Contactos

Autor: Dr. Tony Phillips
Funcionario Responsable de NASA: John M. Horack
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Curador: Bryan Walls

Relaciones con los Medios: Steve Roy
Traducción al Español: Rodrigo Gamboa Goñi
Editor en Español: Angela Atadía de Borghetti
Formato: Rodrigo Gamboa Goñi
El Directorio de Ciencias del Centro Marshall para Vuelos Espaciales de la NASA patrocina el Portal de Internet de Science@NASA que incluye a Ciencia@NASA. La misión de Ciencia@NASA es ayudar al público a entender cuán emocionantes son las investigaciones que se realizan en la NASA y colaborar con los científicos en su labor de difusión.


Información tomada de : Ciencia@NASA

Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui

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