Impresión artística de las auroras terrestres. Crédito de la imagen: NASA Haga Click para agrandar
Los científicos de la NASA y la National Science Foundation descubrieron una forma de combinar observaciones terrestres y espaciales para crear una vista sin precedentes de las perturbaciones de la atmósfera superior durante las tormentas espaciales.
Las grandes perturbaciones a escala mundial se parecen a los frentes climáticos. Se forman en la atmósfera superior electrificada de la Tierra durante las tormentas espaciales. Las perturbaciones resultan de columnas de plasma electrificado que se forman en la ionosfera. Cuando las plumas de plasma pasan por encima, impiden las comunicaciones de radio de baja y alta frecuencia y retrasan las señales de navegación del Sistema de Posicionamiento Global.
"Anteriormente, parecían eventos aleatorios", dijo John Foster, director asociado del Observatorio Haystack del Instituto de Tecnología de Massachusetts. Es investigador principal de la Fundación apoyada por el Observatorio Millstone Hill, Wesford, Massachusetts.
"La gente sabía que había una tormenta espacial que debía haber interrumpido su sistema, pero no tenían idea de por qué", dijo Tony Mannucci, supervisor de grupo de Teledetección Ionosférica y Atmosférica en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California. "Ahora sabemos que es no solo caos; Hay causa y efecto. Estamos comenzando a armar la imagen completa, lo que finalmente nos permitirá predecir tormentas espaciales ".
La predicción del clima espacial es un objetivo principal del Programa Nacional de Clima Espacial que involucra a la NASA, la fundación y varias otras agencias federales. La vista que los investigadores crearon les permitió vincular el movimiento de las plumas a los procesos que liberan plasma al espacio. "Descubrir este vínculo es como descubrir que el movimiento de los frentes fríos es responsable de tormentas repentinas", dijo Jerry Goldstein, científico principal del Instituto de Investigación del Suroeste, San Antonio.
Dado que la presencia de plumas de plasma en la ionosfera interrumpe las señales de GPS, proporcionan un monitor continuo de estas perturbaciones. Los investigadores descubrieron un vínculo entre los datos del GPS y las imágenes satelitales de la plasmasfera. La plasmasfera es una nube de plasma que rodea la Tierra sobre la ionosfera. Se está observando desde el generador de imágenes de la NASA para la magnetopausa hasta el satélite Aurora Global Exploration. Los investigadores descubrieron que el movimiento de las plumas ionosféricas correspondía a la expulsión de plasma de la plasmasfera durante las tormentas espaciales.
Las observaciones combinadas permitieron la construcción de una imagen subyacente de los procesos durante las tormentas espaciales, cuando el campo magnético de la Tierra es sacudido por el plasma caliente del sol. A medida que pasa el plasma solar, genera un campo eléctrico que se transmite a la plasmasfera y la ionosfera. Este campo eléctrico impulsa el plasma ionosférico y plasmasférico hacia el espacio. Por primera vez, los científicos pueden conectar directamente el plasma observado en la ionosfera con las plumas de plasmasfera que se extienden por miles de kilómetros en el espacio.
"También sabemos que estas perturbaciones ocurren con mayor frecuencia entre el mediodía y el anochecer, y entre latitudes medias y altas, debido a la estructura global de los campos eléctricos y magnéticos durante las tormentas espaciales", dijo Anthea Coster del Observatorio Haystack. "Las mediciones in situ y basadas en el espacio y en el espacio están permitiendo a los científicos comprender la ionosfera-termosfera-magnetosfera como un sistema acoplado".
Las plumas degradan las señales de GPS de dos formas principales. Primero, causan errores de posición al retrasar el tiempo de propagación de las señales GPS. En segundo lugar, la turbulencia que generan hace que los receptores pierdan la señal a través de un efecto conocido como centelleo. Es similar al aparente parpadeo de las estrellas causado por la turbulencia atmosférica.
Los investigadores presentan los hallazgos hoy durante la reunión de la Unión Geofísica Americana en San Francisco, California. Para obtener información sobre el clima espacial y otras investigaciones en la Web, visite:
http://www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/cold_front.html
Fuente original: Comunicado de prensa de la NASA
