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Nueva misión va a la caza de los campos magnéticos del Sol
La misión TRACERS de la NASA se compone de dos satélites que volarán en órbita terrestre baja, a unos 587 kilómetros de altura, para estudiar la reconexión magnética y los efectos que tienen en la atmósfera terrestre
La semana pasada la NASA puso en órbita su misión TRACERS. Foto: Andy Kale / EFE
Los lazos humanos no son tan diferentes de las conexiones estelares. El Sol proporciona la energía vital para la Tierra; mientras que ella, con sus movimientos y características naturales, distribuye esa energía, crea las estaciones y determina las condiciones para la vida, pero el enamoramiento más radical puede cambiar de un momento a otro. Amor y odio en las relaciones más prometedoras. Los efectos del clima espacial pueden dar lugar a fenómenos espectaculares, como las auroras boreales, pero también pueden afectar la infraestructura espacial, como las conexiones eléctricas, los satélites y los sistemas GPS.
TRACERS es la nueva misión de la NASA que estudiará la apasionada relación entre el Sol y la Tierra, literalmente, lo que estudiarán son sus explosiones magnéticas. Los peligros de las partículas solares podrán ser estudiados con mayor precisión gracias a estos dos satélites gemelos, que recientemente fueron lanzados al espacio.
Un amorío indiscreto
La magnetósfera terrestre protege al planeta del bombardeo constante de partículas solares provenientes del Sol, el llamado viento solar. La misión integra dos Satélites de Reconocimiento de Electrodinámica de Cúspides y Reconexión en Tándem que volarán en órbita terrestre baja a través de las cúspides polares y agujeros en forma de embudo en el campo magnético, para así estudiar la reconexión magnética y sus efectos en la atmósfera terrestre.
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La llamada reconexión magnética ocurre cuando el viento solar interactúa con la magnetósfera, provocando la desconexión y reconexión de las líneas del campo magnético. En 1958 se acuñó el término de viento solar por parte del físico Eugene Parker, quien se percató del impacto de este viento que viaja a velocidades que varían entre 300 y mil 200 kilómetros por segundo. Esto puede provocar la acelerada precipitación de partículas en la atmósfera terrestre.
La reconexión magnética es un proceso físico fundamental donde las líneas de campo magnético se rompen y se reconectan, liberando energía y acelerando partículas. Este fenómeno ocurre en diversas escalas, desde el Sol hasta la Tierra, siendo clave en la comprensión del clima espacial y la física de plasmas.
Los efectos del clima espacial pueden dar lugar a fenómenos espectaculares, como las auroras boreales, un espectáculo de luces naturales que se pueden observar en el cielo nocturno, especialmente en regiones cercanas a los polos. Se producen cuando partículas cargadas del viento solar interactúan con la atmósfera terrestre, creando patrones coloridos de luz; sin embargo, estas explosiones de partículas también pueden interferir los sistemas de comunicación que hoy gobiernan la Tierra.
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La misión estará en una órbita relativamente baja, a unos 587 kilómetros sobre la Tierra, volando a más de 26 mil km/h. Cada satélite alberga un conjunto de instrumentos clave y la intención de la NASA al colocar las naves espaciales gemelas TRACERS en órbita heliosíncrona (de una forma en que siempre pasen por el lado diurno de la Tierra), es que se podrán almacenar datos de miles de eventos de reconexión del lado diurno. Se calcula que la misión recabará más de tres mil mediciones en su primer año.
Otro plus es que, al contar con dos naves espaciales, los científicos podrán observar la rapidez con la que el proceso cambia y evoluciona comparando los datos recopilados con la información de un satélite en relación al segundo en seguir su trayectoria. Con una separación de hasta 10 segundos, los satélites gemelos proporcionarán múltiples instantáneas de la misma zona en rápida sucesión.
El creador
La creatividad se manifiesta de manera distinta en científicos, artistas y poetas, aunque todas estas formas de creatividad comparten la capacidad de generar algo nuevo e innovador. Los científicos buscan soluciones a problemas a través de la investigación y la experimentación, sin dejar fuera el legado de emociones que significa explorar el mundo.
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El proyecto espacial TRACERS fue diseñado por Craig Kletzing, investigador de la Universidad de Iowa, fallecido hace dos años, pero para honrar al también músico, dos uñetas de sus guitarras fueron fundidas en el material de las pequeñas naves (no son más grandes que una lavadora) que integran la misión. La vida de Kletzing, tiene las características multidimensionales que generalmente integran la hoja de vida de los genios.
Mientras centraba su estudio en los plasmas espaciales, esta forma enrarecida de gas ionizado que constituye, ni más ni menos, que la mayor parte de la materia del universo, Kletzing disfrutaba tocando en muchas bandas de Iowa con nombres como Hold My Llama, Bipolar, Brace for Blast y Fork in the Road. Es así que los acordes de su guitarra empataban con el estudio de la física de las auroras y la dinámica de los cinturones de radiación de Van Allen que rodean la Tierra.
Kletzing participó en más de 30 misiones espaciales a lo largo de su carrera y fue autor o coautor de más de 300 publicaciones. Es reconocido por su innovación en instrumentos para la medición de campos y ondas magnéticas dentro de los cinturones de radiación. También reconocido divulgador, es reconocido por haber grabado y hecho públicos los sonidos de ondas radiales cósmicas, que se asemejan a cantos de pájaros y que se popularizaron como: “los cantos de los pájaros extraterrestres”.
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El equipo de TRACERS colaborará con otras misiones que estudian detalles de esta relación entre el Sol y la Tierra como la Misión Multiescala Magnetosférica (MMS) de la NASA que también estudia la reconexión magnética desde el espacio. Las observaciones de TRACERS desde la órbita terrestre baja permitirán a los científicos comparar los resultados de varias misiones lanzadas recientemente, como PUNCH y EZIE, que también se encuentran en órbita baja, estudiando el viento solar y sus interacciones en la atmósfera terrestre.
Actualmente, la misión TRACERS está dirigida por David Miles en la Universidad de Iowa y es gestionada por el Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio, Texas, así como la Oficina del Programa de Exploradores de Heliofísica de la NASA.
En mayo de 2024, la Tierra experimentó la tormenta geomagnética más fuerte en más de 20 años. El 2 de mayo de 2024 esta tormenta alcanzó el nivel G5. La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de EE. UU. (NOAA) utiliza una escala que va de G1 (menor) a G5 (extremo) para clasificar las tormentas geomagnéticas. Esta escala se basa en el índice Kp, que mide la intensidad de las perturbaciones en el campo magnético de la Tierra. El año pasado se generó otro evento similar con efectos visibles en la tecnología terrestre.
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El caso previo más reconocido fue captado en marzo de 1989 cuando ocurrió una tormenta solar tan severa que mantuvo un apagón de nueve horas en el sistema de transmisión eléctrica en Hydro-Quebec, en Canadá. Antes de esto, en 1859, ocurrió el llamado evento Carrington, que provocó intensas auroras que se reportaron en todo el mundo y causó incendios en estaciones telegráficas, aun cuando los aparatos estaban desconectados.
Las predicciones de la NASA son que, si un evento como el Carrington ocurriera en la actualidad, tendría consecuencias muy graves a nivel global, como cortes eléctricos generalizados, apagones persistentes e interrupciones en las comunicaciones globales. Este caos tecnológico podría paralizar las economías y poner en peligro la seguridad y el sustento de las personas en todo el mundo.
Por este tipo de eventos, es que es importante acumular más datos sobre las posibles afectaciones de las tormentas solares. En la actualidad estos datos están siendo apoyados por la IA para analizar detalladamente las mediciones del viento solar (un flujo constante de material proveniente del Sol), realizadas por naves espaciales y predecir dónde azotará una tormenta solar inminente, en cualquier punto de la Tierra, con hasta 30 minutos de antelación.
Esto podría proporcionar el tiempo justo para prepararse ante estas tormentas y evitar impactos graves en las redes eléctricas y otras infraestructuras críticas que condicionan las comunicaciones globales. Analizar a profundidad las complejas relaciones del Sol y la Tierra pueden salvar al planeta de una desconexión dolorosa, tal como sucede con los humanos en tierra firme.