La misión MMS de la NASA ayuda a descifrar el misterio de las explosiones magnéticas rápidas
2/5/2022 de Madrid Deep Space Communications Complex (INTA-NASA) / Nature Communications: Physics
Este gráfico muestra el efecto Hall, que ocurre cuando el movimiento de los iones más pesados (azul) se desacopla de los electrones más livianos (rojo), cuando entran a la región con fuertes corrientes eléctricas (región dorada). Créditos: Scientific Visualization Studio de NASA/ Tom Bridgman.
En solo minutos, una llamarada en el Sol puede liberar suficiente energía para alimentar al mundo entero durante 20.000 años. Un proceso explosivo llamado reconexión magnética, desencadena estas erupciones solares y los científicos han pasado el último medio siglo tratando de entender cómo ocurre el proceso. No es solo una curiosidad científica: una comprensión más completa de la reconexión magnética podría permitir entender mejor la fusión nuclear y optimizar las predicciones de las tormentas de partículas del Sol que pueden afectar a la tecnología que orbita a la Tierra.
Ahora, los científicos de la Magnetospheric Multiscale Mission de la NASA, o MMS, creen que lo han descubierto. Han desarrollado una teoría que explica cómo ocurre el tipo más explosivo de reconexión magnética, llamada reconexión rápida, y por qué ocurre a una velocidad constante. La nueva teoría utiliza un efecto magnético común que se usa en dispositivos domésticos, como por ejemplo los sensores que cronometran los sistemas antibloqueo de los frenos del coche, o los que detectan cuándo está cerrada la tapa de un teléfono móvil. “Finalmente entendemos qué hace que este tipo de reconexión magnética sea tan rápida”, dijo el autor principal del nuevo estudio, Yi-Hsin Liu, profesor de física en Dartmouth College, en New Hampshire, y subdirector del equipo de teoría y modelado de MMS. “Ahora tenemos una teoría para explicarlo completamente”.
La reconexión magnética es un proceso que ocurre en el plasma, a veces llamado el cuarto estado de la materia. El plasma se forma cuando un gas se ha energizado lo suficiente como para romper sus átomos, dejando una variedad de electrones cargados negativamente e iones cargados positivamente que coexisten uno al lado del otro. Este material energético, similar a un fluido, es extremadamente sensible a los campos magnéticos.
La nueva teoría muestra cómo y por qué es probable que el efecto Hall (que describe la interacción entre los campos magnéticos y las corrientes eléctricas) acelere la reconexión rápida. El efecto Hall es un fenómeno magnético común que se usa en la tecnología cotidiana, como los sensores de velocidad de las ruedas de los vehículos y las impresoras 3D, donde los sensores miden la velocidad, la proximidad, el posicionamiento o las corrientes eléctricas.
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