Descubren chorros supersónicos de plasma en la atmósfera terrestre

Los científicos de la Universidad de Calgary explicaron cómo usaron las mediciones del trío de satélites Swarm para construir sobre lo que se sabía acerca de vastas emisiones de corriente eléctrica en la atmósfera superior.

La teoría de que hay enormes corrientes eléctricas, impulsadas por el viento solar y guiadas a través de la ionosfera por el campo magnético de la Tierra, fue postulada hace más de un siglo por el científico noruego Kristian Birkeland.

No fue sino hasta la década de 1970, después de la llegada de los satélites, sin embargo, que estas 'corrientes de Birkeland' fueron confirmadas por mediciones directas en el espacio.

Estas corrientes transportan hasta 1 TW de energía eléctrica a la atmósfera superior, unas 30 veces la energía consumida en Nueva York durante una ola de calor.

También son responsables de los "arcos de la aurora", las familiares y lentas cortinas verdes de luz que pueden extenderse de horizonte a horizonte.

Aunque se sabe mucho sobre estos sistemas actuales, las observaciones recientes de Swarm han revelado que están asociadas con grandes campos eléctricos.

Estos campos, que son más fuertes en el invierno, ocurren donde las corrientes de Birkeland ascendentes y descendentes conectan a través de la ionosfera.

Bill Archer, de la Universidad de Calgary, explicó: "Usando datos de los instrumentos de campo eléctrico de los satélites Swarm, descubrimos que estos fuertes campos eléctricos impulsan los chorros de plasma supersónicos.

"Los chorros, que llamamos 'corrientes de flujo fronterizo de Birkeland', marcan claramente el límite entre las corrientes que se mueven en dirección opuesta y conducen a condiciones extremas en la atmósfera superior".

"Pueden conducir la ionosfera a temperaturas cercanas a los 10.000 ° C y cambiar su composición química. También causan que la ionosfera fluya hacia arriba a altitudes más altas donde la energización adicional puede conducir a la pérdida de material atmosférico al espacio".

David Knudsen, también de la Universidad de Calgary, añadió: "Estos hallazgos recientes de Swarm aportan conocimiento del potencial eléctrico y, por tanto, del voltaje, a nuestra comprensión del circuito actual de Birkeland, tal vez la característica de organización más ampliamente reconocida del sistema acoplado magnetosfera-ionosfera".

Este descubrimiento es sólo uno de los nuevos hallazgos presentados en la reunión científica de una semana dedicada a la misión Swarm.

Desde que fueron lanzados en 2013, los satélites Swarm han estado midiendo y desenredando las diferentes señales magnéticas que provienen del núcleo de la Tierra, el manto, la corteza, los océanos, la ionosfera y la magnetosfera.