Magnetosfera de la Tierra

La magnetosfera de la Tierra es el espacio que rodea a la Tierra más allá de las capas de la atmósfera entre 700 y 65 000 km de la superficie. Este límite, la magnetopausa es la membrana que nos aísla del espacio interplanetario dominada por el viento solar.
En este espacio el campo magnético de la Tierra es como un capullo que rodea la Tierra. En esta zona llamada cinturones de Van Allen, las partículas energéticas (protones y electrones) se organizan alrededor de la Tierra, dependiendo de la intensidad del campo magnético.
Este campo magnético actúa como un escudo que desvía el viento solar eléctrico del corriente que fluye fuera de la magnetosfera.
El viento solar se compone esencialmente de los iones y electrones cargados de una considerable energía y expulsados a una velocidad de ≈ 450 km/s, por las reacciones termonucleares de nuestra estrella.
La presión del viento solar comprime la magnetosfera de la Tierra se enfrenta al Sol, y extiende la región de la magnetosfera en la parte trasera, lejos del sol.
La magnetosfera de la Tierra fue descrita en 1958 cuando mediciones realizadas con contadores Geiger integrados en el primer satélite de EE.UU., Explorer 1.
Es en este época cuando se descubrió esta zona del espacio llamada cinturón de Van Allen.
El cinturón de Van Allen se compone de dos partes con características diferentes. La primera está más cerca de la Tierra entre 700 y 10 000 km de altitud, está constituida principalmente de protones de alta energía.
La segunda, la parte exterior es más grande, está entre 13 000 y 65 000 km, se compone de electrones de alta energía. Todas las partículas energéticas viajan a gran velocidad y se volvió definitivamente a los polos de la magnetosfera. Y nunca el viento solar nunca golpea la superficie de la Tierra directamente.
Así que vivimos en una burbuja magnética protegidos de la radiación solar mortal.

Una exposición, misma de corta duración, a los flujos densos de la cinturón de radiación Van Allen es mortal para los humanos. Pocos hombres han estado en el otro lado de la magnetosfera frente a la radiación solar mortal, sólo los astronautas del Apolo que fueron a la luna cruzó el cinturón de Van Allen.
Incluso con un escudo protector, la exposición de los astronautas se limita a menos de una hora.
Como un airbag invisible, nuestra magnetosfera es una barrera esénciale defensiva, un escudo magnético.
Pero este blindaje magnético no es homogéneo, está en constante evolución y cambia con el tiempo como resultado de complejos fenómenos físicos que ocurren en el núcleo.
El campo geomagnético generado más de 3 000 km por debajo de la superficie fluye desde el polo sur magnético, círculo alrededor del globo y bucea bajo tierra en el núcleo, por el polo norte magnético.
Una gran parte de la radiación pasa a lo largo de la magnetosfera, sin llegar a la superficie de la Tierra, pero una pequeña parte se filtra en los polos sur y boreal donde el campo geomagnético es más débil, lo que corresponde a una zona anularse llama "zona auroral", ahora está entre 65 y 75 ° de latitud magnética. Cuando las partículas solares infiltrase en estos anillos, entran en colisión con los gas neutros de la atmósfera, coloridos fenómenos luminosos son visibles, más el viento solar es fuerte y más la luz de las velas son espectaculares.
Estas velas características brillantes aparecen como una cortina de luz difusa se mueven muy rápidamente y se acercó a abrir enormes rayos de luz impresionante. La longitud de la aurora puede medir más de miles kilómetros, pero su anchura generalmente no sobrepasa los 100 metros. Esta belleza es la representación engañosa de una verdadera batalla entre las partículas mortales del viento solar y las partículas protectoras, de la atmósfera de la Tierra.

Sin la magnetosfera, el planeta sería directamente afectado por estas partículas energéticas.
Sin embargo, hay un lugar en la Tierra poco protegido, donde el campo magnético se ha debilitado considerablemente.
Esta área está ubicada frente a las costas de Brasil, se llama la Anomalía del Atlántico Sur o SAA, cubre 7,8 millones de km2 (≈ 2780 kilómetros de 2780 kilómetros) y sigue creciendo.
Además, los científicos señalan que en esta región el campo magnético se invierte y las radiaciones solares entran en la atmósfera superior más profundamente.
Por encima de este punto la radiación cósmica es más y más cerca a la superficie.
En esta área, la altura donde vuelan los aviones radiaciones solares son menos filtradas.
A 560 km de altitud los instrumentos del Telescopio Espacial Hubble son apagados durante la travesía de la zona.
Los científicos tienen algunas explicaciones acerca de la anomalía del Atlántico Sur.

Un estudio de magnetita congelada en arcilla cerámica antigua muestra que hace 400 años el campo magnético de la Tierra fue un 10% mayor que la actual.
Antes de cada inversión del campo magnético se produce una disminución en la intensidad.
Si el SAA es la manifestación de la inversión del campo magnético, veremos una nueva inversión global?
La evolución campo geomagnético durante miles de años se ha analizado en los núcleos de la lava volcánica porque la lava conserva la dirección y fuerza del campo magnético en el tiempo.
Ellos muestran por tanto el inversión de polarización del campo. Geofísicos hecho una lista de 18 000 en los últimos 28 millones de años y cada vez que la intensidad de campo disminuye significativamente.
La última inversión ocurrió hace 750 000 años y muchos científicos creen que estamos presenciando en un cambio nuevo y repentino que tendrá enormes consecuencias para la vida en la Tierra.
Vamos a ver más de auroras polares en lugares donde antes no las había.

Los científicos tratan de entender el funcionamiento del campo magnético. Parece que el campo geomagnético de la Tierra se genera por interacciones entre el núcleo interior y exterior creando una dínamo gigante. Esto es lo que genera un campo magnético fuerte y estable. Las líneas de la imagen en contra representan los flujos magnéticos que fluyen desde el polo sur del núcleo y vuelven a la esfera por el polo norte. En el núcleo de la Tierra, las corrientes del núcleo interno sólido de la Tierra calienta el núcleo externo líquido creando corrientes de partículas alrededor del metal en fusión que se elevan y descienden lentamente.
Bajo el efecto de la rotación de la Tierra estos corrientes giran en ellos mismos creando el campo magnético que fluye a la superficie y se extiende en el espacio. La Tierra se enfrió lentamente y cuando lo hará perdido su calor interno, el núcleo líquido se solidificará y la corriente dejará de fluir. Marte no tiene un campo magnético global, pero regiones ligeramente magnetizadas.

Las mediciones realizadas en muestras de meteoritos marcianos han demostrado que el la planeta Marte perdiera su campo magnético, ya que durante los primeros 50 millones de años Marte tenía un fuerte campo magnético.
Los científicos no saben lo que ha provocado la desaparición del campo magnético marciano.
Expuesto a los vientos solares Marte se convirtió en el planeta desierto rojo que hoy conocemos. Marte, dos veces más pequeña que la Tierra se ha enfriado más rápidamente y dinamo se detuvo dejó firmando la sentencia de muerte del planeta.

Imagen: Las líneas de la imagen en contra representan los flujos magnéticos que fluyen desde el polo sur del núcleo y vuelven a la esfera del polo norte magnético.