Explican inesperadas estructuras en forma de X que fueron descubiertas por la NASA

La ionósfera es una región muy dinámica de la atmósfera que se expande y contrae según la energía que recibe del Sol. Su nombre se debe a que los gases en estas capas son excitados por la radiación solar, formando iones con carga eléctrica. Esta capa atmosférica se extiende desde unos 80 kilómetros de altura hacia arriba y se superpone con la magnetosfera de la Tierra. Es la región alrededor de la Tierra donde las partículas cargadas interactúan con el campo magnético terrestre.

En la ionósfera, las partículas cargadas responden tanto al campo magnético de la Tierra como al del Sol. Es aquí donde ocurren las auroras y es crucial para la propagación de ondas de radio. Además, esta capa es donde la mayoría de los meteoroides se desintegran al ingresar a la atmósfera, generalmente entre los 80 y 110 kilómetros de altura, debido al rozamiento con el aire, produciendo meteoros o estrellas fugaces.

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Recientemente, un satélite de la NASA detectó inesperadas estructuras con forma de X y de C en la ionósfera terrestre, como informa Live Science. Durante el día, su densidad aumenta a medida que sus moléculas se ionizan bajo la influencia de la luz solar, liberando electrones de átomos y moléculas para formar plasma. Este fenómeno facilita la propagación de señales de radio a grandes distancias. Por la noche, la densidad de la ionósfera disminuye, momento en el cual la misión GOLD de la NASA desempeña un papel crucial.

La misión GOLD, abreviatura de Global-scale Observations of the Limb and Disk, consiste en un satélite geoestacionario lanzado en octubre de 2018, diseñado para medir densidades y temperaturas en la ionósfera. GOLD ha observado estas formas alfabéticas con mayor claridad que otros instrumentos y las ha encontrado en ubicaciones y momentos inesperados. Su aparición sorprendente subraya la necesidad continua de comprender mejor la ionósfera y sus efectos en las comunicaciones y la navegación que dependen de ella.

GOLD, situado sobre el hemisferio occidental, estuvo investigando recientemente dos densas crestas de partículas en la ionósfera, ubicadas al norte y al sur del ecuador. Durante la noche, dentro de estas crestas se forman burbujas de baja densidad que pueden interferir con las señales de radio y GPS. La ionósfera, además de ser afectada por la intensidad variable de la luz solar, es sensible a fenómenos como las tormentas solares y las grandes erupciones volcánicas, que pueden provocar la fusión de estas crestas para formar estructuras en forma de equis.

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Recientemente, GOLD identificó algunas de estas familiares formas X en la ionósfera, sin la presencia de perturbaciones solares o volcánicas que las explicaran. En abril pasado, se publicó un estudio en el Journal of Geophysical Research: Space Physics, liderado por Fazlul Laskar del Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) de la Universidad de Colorado. En una conversación con Live Science, Laskar destacó que “los informes previos de fusiones solo se habían observado en condiciones de perturbación geomagnética”.

Estructuras en forma de X, según la NASA

En condiciones de calma geomagnética, los científicos observaron fenómenos inesperados en la ionósfera. Concluyeron que lo que sucede en la baja atmósfera tiene un impacto significativo en la ionósfera, más allá de los efectos de eventos solares o volcánicos extremos.

Además de las formaciones inusuales en forma de X, GOLD también detectó la presencia de burbujas curvadas en forma de C en el plasma, notablemente cercanas entre sí. Los investigadores sugieren que estas burbujas se forman y alinean según la dirección de los vientos, pero GOLD observó burbujas en forma de C y C invertida a distancias tan cortas como 643 kilómetros.

Según expertos citados por Live Science, los cambios tan drásticos en los patrones de viento en distancias tan pequeñas son bastante inusuales. Queda por determinar la causa de este fenómeno. Deepak Karan, investigador del LASP y autor principal de un artículo reciente en el Journal of Geophysical Research: Space Physics, explicó que “si se forma un vórtice o una cizalladura muy intensa en el plasma, podría distorsionarlo completamente en esa área. Esto podría resultar en la pérdida total de las señales debido a una perturbación tan significativa”.

Esta no es la primera vez que la NASA intenta comprender mejor la ionosfera. Otro proyecto llamado Perturbaciones Atmosféricas Alrededor de la Trayectoria del Eclipse (APEP) investigó cómo una caída de la luz solar y de la temperatura afecta a la atmósfera superior de la Tierra. Para eso, durante el eclipse solar anular del 14 de octubre en el suroeste de Estados Unidos. y durante el eclipse solar total del 8 de abril en Norteamérica, la NASA lanzó tres cohetes de sondeo suborbitales en la trayectoria del eclipse para medir los cambios en los campos eléctrico y magnético, la densidad y la temperatura de la ionósfera. Los resultados de la misión aún están en proceso de trabajo.