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Conoce al guardián silencioso de la Tierra

En caso de que no lo supieras, el Universo es un lugar terriblemente hostil para muchas formas de vida. Al menos, lo es si no tienes la protección adecuada. Toma nuestra estrella de ejemplo. El Sol da vida a todo en la Tierra, pero también es un infierno violento que dispara partículas de gran energía que podrían quebrantar seriamente los sistemas naturales de la Tierra.

Afortunadamente, para nosotros, el planeta tiene protección. La tierra está encapsulada en un campo magnético, el cuál es generado por la rotación del núcleo de hierro líquido en el centro del planeta (conocido como un dínamo).

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El espacio exterior es el alto vacío existente entre los cuerpos celestiales conteniendo densidad extrema baja de partículas, principalmente radiación electromagnética, campos magnéticos, neutrinos y plasma de hidrógeno y helio, por lo que se le ha establecido una temperatura de 2.7°K aunque en la corona de las estrellas puede alcanzar hasta 1 millón de °K.

La atmósfera no genera una fricción significativa, permitiendo a las estrellas, planetas, lunas y cuerpos en general moverse libremente en el espacio o siguiendo trayectorias de órbitas.

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El “viento solar” es el campo electromagnético proveniente del Sol en varias longitudes del espectro electromagnético y partículas en 95% protones de 1-hidrógeno y 4% núcleos de helio y 1% de materia más pesada de Carbono, Nitrógeno, Oxígeno, Neón hasta Fierro propagado por el campo electromagnético del Sol. Estas partículas viajan a velocidad supersónica de más de 500 kilómetros por segundo.

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Desde el Sol en dirección hacia la Tierra, hasta 100 mil km de distancia de la Tierra termina el espacio exterior iniciando una interacción entre el “viento solar” y la “magnetósfera” proveniente del núcleo de la Tierra donde ocurre un choque, frenando, y deflectando una gran cantidad de ondas de alta energía que se aproximan a gran velocidad hacia el espacio.

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El choque convertirá una gran cantidad de energía cinética en energía térmica o fonones de calor formando una capa de plasma densa y caliente con temperaturas de hasta 150 mil °K llamada de “magnetocalor” que no entrará fácilmente a la Tierra sino que se extenderá hacia fuera de la magnetósfera hasta 350 mil km de distancia alejándose de la Tierra en el “lado de la noche” dependiendo de la intensidad del “viento solar” formando la “cola de la magnetósfera” que inclusive se puede extender hasta 1 millón de kilómetros de distancia de la Tierra.

Las partículas provenientes del sol colisionan con la magnetósfera, y sus vectores son desviados y guiados por el flujo de la magnetósfera hacia los polos magnéticos de la Tierra, formando las “cúspides polares” que son zonas en forma de embudo situadas en cada polo con menor intensidad del campo magnético por las que penetran las partículas de viento solar en dirección hacia la Tierra.

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La “magnetopausa” es la zona que divide a la “magnetósfera” de la capa de “magnetocalor” siendo el área donde colisionan partículas del viento solar y del campo electromagnético de la Tierra generando temperaturas de hasta 150 mil °K. Si el sol emite más partículas de lo normal, al colisionar con la magnetósfera pueden generarse tormentas electromagnéticas que propagan sus efectos hacia la Tierra.

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La “magnetósfera” no es esférica ni estática, fluctúa su extensión, y quedará confinada a una capa convectiva de plasma que circula en su interior formando diversos cinturones de radiación con comportamiento “toroidal”. A través de ella se filtrarán partículas energizadas y ondas electromagnéticas hacia la Tierra que colisionarán con los átomos ionizados de hidrógeno, oxígeno, y helio presentes en la atmósfera generando interacciones y reacciones químicas en la atmósfera.

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A los 35 mil km de distancia se encuentra la “plasmásfera” o “magnetósfera interior” que es la zona de la magnetósfera dominada por el campo electromagnético de la Tierra con un comportamiento toroide, una capa de plasma frío de poca masas y poca densidad compuesta por iones de hidrógeno y helio, así como electrones disponibles y partículas provenientes de la ionósfera de la Tierra con suficiente energía para intentar escapar del campo de la Tierra hacia el viento solar.

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La radiación ultravioleta del sol que se filtra por la magnetósfera chocará principalmente en la zona del ecuador con estas partículas generando interacciones de acoplamiento y desacoplamiento entre los iones y electrones generando corrientes eléctricas y la emisión de fotones de luz conformando un halo, por lo que comúnmente esta área se conoce también como “geocorona”.

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Estas interacciones tendrán un comportamiento conforme al campo electromagnético de la Tierra, y serán desviadas con dirección del campo magnético siguiendo el comportamiento toroidal del campo.

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La mayoría establecerán un flujo o corriente del “Oeste” al “Este” en el ecuador magnético siguiendo la rotación de la Tierra hacia la zona “de noche”

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Adicionalmente, se generará una convección en este plasma, pues las partes energizadas serán empujadas hacia la Tierra, mientras que las partículas menos energizadas buscarán salir del campo de la Tierra, siendo atrapadas por el campo magnético. Ante fluctuaciones en la intensidad del “viento solar”, en esta capa se generan tormentas por las fluctuaciones térmicas y turbulencias.

En la infografía, se compilan algunos datos interesantes sobre la magnetósfera y lo que pasaría si ésta desapareciera. Toma un momento para conocer al guardián silencioso de la Tierra.

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