Una ecuación matemática podría calcular el movimiento del plasma por el espacio y su afectación en el campo magnético de la Tierra.
El astrofísico Dr. George Livadiotis, del Southwest Research Institute, ha descubierto que la ecuación matemática conocida como el coeficiente de Kappa puede aplicarse en el análisis de las partículas de plasma caliente que viajan por el espacio exterior, especialmente las de erupciones solares. Esto significa que se podría «pronosticar» de forma más exacta el llamado «clima espacial».
La Tierra siempre recibe radiación solar, pero está protegida por su campo magnético gigantesco. Lo más peligroso es cuando ocurren erupciones solares, que es cuando el Sol libera una gran cantidad de plasma de forma súbita (este plasma está calentado ¡a decenas de millones de grados kelvin!).
Los científicos tienen que enfocarse en la termodinámica de este material espacial, principalmente cuando choca contra el campo magnético de la Tierra. La termodinámica, en este caso de astrofísica, estudiaría la acción mecánica del calor en cuerpos celestes o sistemas electromagnéticos como magnetosferas.
Ilustración de una erupción solar masiva detectada en agosto de 2012. Crédito: NASA Goddard Space Flight Center / Wikimedia commons.
Plasma caliente afecta el campo magnético terrestre
El Dr. Livadiotis concluyó que el coeficiente de Kappa es aplicable a los fenómenos del espacio debido a la proliferación del plasma, el llamado 4to estado de la materia, que sería un gas ionizado eléctricamente.
El plasma espacial posee una gran cantidad de partículas de rápido movimiento que se desplazan a una misma dirección, en una gran masa y sin chocar entre sí. Esto es diferente a los gases en la Tierra, que tienen muchas partículas de lento movimiento y que se desplazan hacia todos lados, de forma más caótica.
El Dr. Livadiotis dijo en la entrevista para la central de noticias del Instituto Southwest:
La ecuación Kappa calcula la distribución de velocidades de partículas en equilibrio térmico, cuando corrientes de partículas de rápido movimiento están desplazándose en masa (…) Esa es la situación típica de sistemas de partículas como los plasmas espaciales.
El equilibrio térmico en este caso sería cuando la energía calorífica se transmite de igual manera entre las partículas, manteniéndose en equilibrio.
Ejemplo de plasma en la atmósfera terrestre. (Public domain)
El coeficiente de Kappa, como habíamos visto, también calcularía el efecto del choque del plasma espacial en nuestro campo magnético terrestre. Esto permitiría una mejor respuesta y medidas de precaución en casos de erupciones solares peligrosas, tanto para astronautas en naves espaciales como para nuestra seguridad en la Tierra.
Según el Dr. Livadiotis:
Con la [ecuación] Kappa podemos mejorar dramáticamente nuestra comprensión de la naturaleza y las propiedades de la materia espacial, ya sea el viento solar, las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal, o también fenómenos más extremos o raros como los rayos cósmicos.
El estudio científico ha sido publicado en la revista Europhysics Letters y se puede leer en la biblioteca en línea de IOPscience.
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