Los cinturones de radiación de la Tierra, dos regiones en forma de rosquilla de partículas cargadas que rodean nuestro planeta, se descubrieron hace más de 50 años, pero su comportamiento aún no se comprende completamente. Ahora, nuevas observaciones de la misión Van Allen Probes de la NASA muestran que el más rápido,la mayoría de los electrones energéticos en el cinturón de radiación interna no están presentes la mayor parte del tiempo como se pensaba anteriormente. Los resultados se presentan en un artículo en el Revista de Investigación Geofísica y demuestre que normalmente no hay tanta radiación en el cinturón interno como se suponía anteriormente, buenas noticias para las naves espaciales que vuelan en la región.
Las misiones espaciales anteriores no han podido distinguir los electrones de los protones de alta energía en el cinturón de radiación interior. Pero al usar un instrumento especial, el Espectrómetro de iones y electrones magnéticos - MagEIS - en las Sondas Van Allen, los científicos pudieronmiren las partículas por separado por primera vez. Lo que encontraron fue sorprendente: generalmente no hay ninguno de estos electrones súper rápidos, conocidos como electrones relativistas, en el cinturón interno, al contrario de lo que esperaban los científicos.
"Hemos sabido durante mucho tiempo que existen estos protones realmente enérgicos allí, que pueden contaminar las mediciones, pero nunca hemos tenido una buena manera de eliminarlos de las mediciones hasta ahora", dijo Seth Claudepierre,autor principal y científico de Van Allen Probes en Aerospace Corporation en El Segundo, California.
De los dos cinturones de radiación, los científicos han entendido por mucho tiempo que el cinturón exterior es el ruidoso. Durante las tormentas geomagnéticas intensas, cuando las partículas cargadas del sol se precipitan a través del sistema solar, el cinturón de radiación exterior pulsa dramáticamente, creciendo y encogiéndose en respuestaa la presión de las partículas solares y el campo magnético. Mientras tanto, el cinturón interno mantiene una posición estable sobre la superficie de la Tierra. Sin embargo, los nuevos resultados muestran que la composición del cinturón interno no es tan constante como los científicos suponían.
Normalmente, el cinturón interno está compuesto de protones de alta energía y electrones de baja energía. Sin embargo, después de una tormenta geomagnética muy fuerte en junio de 2015, los electrones relativistas fueron empujados profundamente dentro del cinturón interno.
Los hallazgos fueron visibles debido a la forma en que se diseñó MagEIS. El instrumento crea su propio campo magnético interno, que le permite clasificar las partículas en función de su carga y energía. Al separar los electrones de los protones, los científicos pudieron entender qué partículasestaban contribuyendo a la población de partículas en el cinturón interno.
"Cuando procesamos cuidadosamente los datos y eliminamos la contaminación, podemos ver cosas que nunca antes habíamos podido ver", dijo Claudepierre. "Estos resultados están cambiando totalmente la forma en que pensamos sobre el cinturón de radiación en estas energías"
Dada la rareza de las tormentas, que pueden inyectar electrones relativistas en el cinturón interno, los científicos ahora entienden que generalmente hay niveles más bajos de radiación allí, un resultado que tiene implicaciones para las naves espaciales que vuelan en la región. Saber exactamente cuántola radiación presente puede permitir a los científicos e ingenieros diseñar satélites más livianos y más baratos, diseñados para resistir los niveles de radiación menos intensos que encontrarán.
Además de proporcionar una nueva perspectiva sobre el diseño de naves espaciales, los hallazgos abren un nuevo ámbito para que los científicos estudien a continuación.
"Esto abre la posibilidad de hacer ciencia que antes no era posible", dijo Shri Kanekal, científico adjunto de misión de Van Allen Probes en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, no involucrado en el estudio. "Por ejemplo, nosotrosahora puede investigar bajo qué circunstancias estos electrones penetran en la región interna y ver si las tormentas geomagnéticas más intensas dan electrones que son más intensos o más enérgicos ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Original escrito por Mara Johnson-Groh. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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