"Huracán" espacial gigante

Un huracán espacial gigante propulsado por el viento solar podría afectar la seguridad de los satélites. El nuevo estudio encuentra que las inestabilidades de Kelvin Helmholtz en la magnetosfera de la Tierra, llamadas huracanes espaciales, pueden afectar a la seguridad de los satélites alterando el tiempo espacial cerca de la Tierra.

¿Podría el aleteo de las alas de una mariposa en China desencadenar un huracán en el Caribe o un tornado en Texas? La cuestión ha sido examinada por los teóricos del caos, analistas del mercado de valores y meteorólogos durante décadas. Para la mayoría de la gente, este escenario hipotético puede ser difícil de imaginar en la Tierra, particularmente cuando ocurre un desastre real.

Sin embargo, en el espacio, pequeñas fluctuaciones similares en el viento solar que fluye hacia el escudo magnético de la Tierra pueden afectar la velocidad y la fuerza de los "huracanes espaciales", informan los investigadores en un nuevo estudio en la Journal of Geophysical Research: Space Physics, una revista de American Geophysical Union.

El nuevo estudio ofrece la primera descripción detallada del mecanismo por el cual las fluctuaciones del viento solar pueden cambiar las propiedades de los llamados huracanes espaciales.

Estos "huracanes" están formados por un fenómeno conocido como inestabilidad de Kelvin-Helmholtz (KH). Mientras que el plasma del sol (viento solar) barre a través del límite magnético de la Tierra, puede producir vórtices grandes de cerca de 10.000 a 40.000 kilómetros (6,000 a 25,000 millas) en tamaño a lo largo de la capa límite, dijo Katariina Nykyri, un físico espacial en Embry-Riddle Aeronautical University en Daytona Beach, Florida y autor principal del nuevo estudio.

"La onda de KH, o huracán espacial, es una de las principales formas en que el viento solar transporta energía, masa e impulso hacia la magnetosfera", dijo Nykyri. "Las fluctuaciones en el viento solar afectan la rapidez con que crecen las ondas de KH y su tamaño".

Cuando las velocidades del viento solar son más rápidas, las fluctuaciones son más potentes y los huracanes espaciales más grandes y pueden transportar más plasma, dijo Nykyri.

Obteniendo una visión más profunda de cómo las condiciones del viento solar afectan a los huracanes del espacio, se podrá proporcionar algún día un mejor pronóstico del tiempo espacial y establecer el escenario para una navegación más segura por satélite a través de los cinturones de radiación, dijo Nykyri. Esto se debe a que el viento solar puede excitar las ondas de frecuencia ultrabaja (ULF) al activar la inestabilidad de KH, que puede activar las partículas de los cinturones de radiación.

Los huracanes espaciales son fenómenos universales que ocurren en las capas fronterizas de las eyecciones de masa coronal - bolas gigantes de plasma que estallan desde la atmósfera caliente del Sol - en las magnetosferas de Júpiter, Saturno y otros planetas, observó Nykyri.

"Las ondas de KH pueden alterar la dirección y las propiedades de las Eyecciones Coronales de Masa, que eventualmente afectan el tiempo del espacio cercano a la Tierra", explicó Nykyri. "Para una predicción precisa del tiempo espacial, es crucial entender los mecanismos detallados que afectan el crecimiento y las propiedades de los huracanes espaciales".

Además de desempeñar un papel en el transporte de energía y masa, las ondas de KH también proporcionan una forma importante de calentamiento del plasma en millones de grados Fahrenheit y puede ser importante para el calentamiento solar coronal. También pueden utilizarse para la generación de barreras de transporte en plasmas de fusión.

Para la investigación actual, las simulaciones se basaron en siete años de mediciones de la amplitud y velocidad de las fluctuaciones del viento solar en el borde de la magnetosfera, según lo capturado por la nave espacial THEMIS (Historial del Tiempo de los Eventos y Macroscale Interactions during Substorms) de la NASA.