Un equipo de científicos de la NASA ha descubierto un campo eléctrico planetario alrededor de la Tierra, lo que confirma una hipótesis de hace 60 años. El estudio de este campo podría aportar información esencial sobre la evolución de la atmósfera de nuestro planeta.

Investigadores de NASA han detectado por primera vez un campo eléctrico a escala planetaria alrededor de la Tierra.

Campo eléctrico ambipolar

El campo, conocido como campo eléctrico ambipolar, fue descubierto por el cohete suborbital Endurance de la NASA más de 60 años después de que se formulara la primera hipótesis, y se cree que es tan fundamental para nuestro planeta como sus campos magnético y gravitatorio, más conocidos.

Al estudiarlo, los científicos esperan comprender mejor cómo evolucionó la atmósfera de nuestro planeta y cómo se comporta en la actualidad. Los investigadores publicaron sus hallazgos el 28 de agosto en la revista Nature.

Glyn Collinson, autor principal del estudio e investigador principal de la misión Endurance en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, dijo en un comunicado:

“Cualquier planeta con atmósfera debería tener un campo ambipolar. Ahora que por fin lo hemos medido, podemos empezar a aprender cómo ha moldeado nuestro planeta y otros a lo largo del tiempo”.

Este campo eléctrico es bidireccional, o “ambipolar”, porque funciona en ambas direcciones. Los iones tiran de los electrones hacia abajo cuando se hunden por efecto de la gravedad. Al mismo tiempo, los electrones elevan los iones a mayor altura cuando intentan escapar al espacio, como un perrito que tira de la correa de su dueño. El efecto neto del campo ambipolar es ampliar la altura de la atmósfera, elevando algunos iones lo suficiente como para escapar con el viento polar. Crédito de imagen: NASA / Conceptual Image Lab / Wes Buchanan / Krystofer Kim

Cómo la descubrieron

En una capa de la atmósfera terrestre conocida como ionósfera (situada entre 60 y 300 kilómetros por encima de la superficie de la Tierra), la radiación ultravioleta procedente del Sol bombardea los átomos, despojándolos de electrones para transformarlos en iones. En teoría, esto debería crear un ligero campo eléctrico alrededor de nuestro planeta, así como de otros similares.

En 1968, naves espaciales que sobrevolaban los polos norte y sur del planeta detectaron por primera vez indicios de la existencia de un campo eléctrico. Se trataba de un “viento polar”, una corriente de partículas que salían de la atmósfera terrestre hacia el espacio.

Es normal que una parte de la atmósfera terrestre se escape al espacio, sobre todo cuando se calienta con la luz solar. Pero el viento polar era mucho más misterioso: sus partículas estaban frías, es decir, no se habían calentado, pero se movían a velocidades que rompían la barrera del sonido.

Collinson afirmó:

“Algo tenía que estar extrayendo estas partículas de la atmósfera”.

Sin embargo, detectar un posible campo eléctrico resultó difícil: el campo era muy débil y las fluctuaciones detectables sólo se producían a distancias de cientos de kilómetros.

Misión Endurance logró obtener datos para realizar el descubrimiento

Lanzamiento del cohete Endurance desde su campo de tiro en Svalbard (Noruega). Crédito de imagen: Andøya Space / Leif Jonny Eilertsen

Para investigar el origen del viento polar, los investigadores lanzaron el cohete Endurance desde un campo de tiro en Svalbard, cerca del Polo Norte, y lo enviaron a una altitud de 768.03 km sobre el suelo antes de que aterrizara en el mar de Groenlandia 19 minutos más tarde.

A lo largo de los 518 km en los que Endurance recogió datos, detectó un minúsculo cambio de 0.55 voltios, aproximadamente la potencia de una pila de reloj. Sin embargo, esta diferencia de voltaje empuja a los iones de hidrógeno, las partículas más abundantes del viento solar, con una fuerza 10.6 veces superior a la de la gravedad.

Alex Glocer, científico del proyecto Endurance en la NASA Goddard y coautor de la investigación, dijo en un comunicado:

“Eso es más que suficiente para contrarrestar la gravedad – de hecho, es suficiente para lanzar [partículas atmosféricas] hacia arriba en el espacio a velocidades supersónicas.

Es como una cinta transportadora que eleva la atmósfera hacia el espacio”

Ahora que el campo ha sido detectado, los científicos dicen que estudiarlo debería ayudarnos a aprender cómo cambió la atmósfera de la Tierra a lo largo de la vida de nuestro planeta. También esperan encontrar campos eléctricos similares en las atmósferas de planetas como Venus y Marte.

Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista Nature.

[FT: LS / NASA]

Crédito imagen de portada: depositphotos.com

¿Te gustó este contenido? Te invito a compartirlo con tus amigos. Síguenos en nuestra Página de Facebook, para recibir a diario nuestras noticias. También puedes unirte a nuestro Grupo Oficial y a nuestra comunidad en Telegram.