Descubren la sorprendente variabilidad de la forma de los Cinturones de Radiación de Van Allen
26/2/2016 de Los Alamos National Laboratory / Journal of Geophysical Research
La idea tradicional de que los cinturones de radiación están formados por un cinturón exterior más dinámico y un cinturón interior más estable con una región vacía de separación entre los dos (figura 1) no es correcta cuando se consideran por separado los electrones de distintas energías. Los electrones de energías más altas (figura 2) sólo se observan en el cinturón exterior. Los de energías más bajas (figura 3) forman un cinturón interior mucho mayor de lo que se pensaba, ocupando la zona que se creía vacía en la imagen tradicional (1). Durante las tormentas geomagnéticas (figura 4) la región vacía entre los cinturones puede llenarse completamente con electrones de baja energía. Crédito: NASA Goddard/Duberstein.
La forma de los dos enjambres de electrones que se encuentran a entre 960 kilómetros y más de 40 000 kilómetros de la superficie de la Tierra, conocidos como los cinturones de Van Allen, podría ser muy diferente de lo que se ha pensado durante décadas, según un nuevo estudio de las sondas Van Allen de NASA.
«La forma de los cinturones es de hecho bastante diferente, dependiendo del tipo de electrón que estés mirando», afirma Geoff Reeves, director de la investigación. «Los electrones con diferentes niveles de energía están distribuidos de manera distinta en estas regiones».
Comprender el tamaño y forma de los cinturones, que se encogen o hinchan en respuesta a las tormentas magnéticas que proceden del Sol, es crucial para proteger nuestra tecnología en el espacio. La radiación intensa no es buena para la salud de los satélites así que los científicos desean saber qué órbitas podrían verse en peligro en diferentes situaciones.
Este análisis nuevo revela que la forma cambia de ser un cinturón continuo, único, sin divisiones, a un cinturón mayor interior con un cinturón exterior más pequeño, a ningún cinturón interior. Muchas de las diferencias pueden atribuirse a considerar por separado electrones con distintos niveles de energía. Los investigadores encuentran que el cinturón interior – el cinturón más pequeño en la imagen clásica de los cinturones de Van Allen – es mucho mayor que el cinturón exterior cuando se observan los electrones de energías bajas, mientras que el cinturón exterior es mayor cuando se observan electrones a energías mayores. A las energías más altas la estructura del cinturón interior está ausente por completo.
Estas estructuras también pueden verse alteradas por tormentas geomagnéticas. Cuando las corrientes de viento solar de alta velocidad o las expulsiones de materia de la corona (material magnético procedente del Sol que se desplaza con rapidez) chocan contra el campo magnético de la Tierra, lo hacen oscilar, creando una tormenta geomagnética. Las tormentas geomagnéticas pueden incrementar o disminuir el número de electrones energéticos de los cinturones de radiación durante días o incluso meses, aunque los cinturones retornan a su configuración normal después de un cierto tiempo.
