Anomalías magnéticas: Nuevo tipo de viento solar ha sido descubierto

Los científicos han descubierto un nuevo tipo de interacción del viento solar sobre los cuerpos celestes que no tienen atmósferas en nuestro sistema solar. Regiones magnetizadas llamadas anomalías magnéticas, sobre todo en el lado lejano de la Luna, desvían la fuerza del viento solar, protegiendo la superficie de la Luna. Este descubrimiento ayudará a los científicos a entender el comportamiento del viento solar cerca de la superficie lunar y cómo se podría generar agua en su capa superior. Pruebas de los resultados de estas observaciones están siendo presentadas actualmente por los Dres. Yoshifumi Futaana y Wieser Martín en el Congreso Europeo de Ciencia Planetaria en Roma.

Los cuerpos celestes que carecen de atmósfera interactúan con el viento solar de una manera muy diferente a como lo hace la Tierra: Sus superficies están expuestas sin contar con la protección de una densa atmósfera o magnetosfera. Esto hace que sean muy erosionados por los meteoritos o el viento solar, formando una superficie muy áspera y caótica llamada regolito. Hasta ahora, se pensaba que el viento solar era completamente absorbido por el regolito. Sin embargo, las recientes exploraciones de la Luna por las naves espaciales Chang'e-1, Kaguya, y Chandrayaan-1 han revelado que esta interacción no es tan simple.

Se encontró que, un flujo importante de partículas de alta energía es originado en la superficie lunar, muy probablemente debido al viento solar directamente reflejado en el regolito lunar. "Estos resultados pueden cambiar drásticamente nuestra forma de entender la interacción viento solar-regolito que teníamos hasta ahora. Dado que el viento solar es una fuente potencial de agua en la Luna, tenemos que hacer mejores modelos de la circulación de hidrógeno lunar con el fin de comprender cómo las moléculas de agua son formadas en sus capas superiores", dice el Dr. Futaana del Instituto Sueco de Física Espacial. "Además, será posible investigar de forma remota la interacción del viento solar con la superficie de otros cuerpos sin atmósfera, como la luna marciana Fobos o Mercurio, mediante imágenes de los átomos energéticos de hidrógeno que son reflejados de vuelta al espacio cuando el viento solar golpea la superficie", añade.

Variación espacial del flujo energético de hidrógeno neutro sobre la anomalía magnética cerca del cráter lunar Gerasimovic. (A)- Alto flujo de energía de hidrógeno indica una reducción del flujo de ~ 50% dentro de la anomalía magnética en comparación con los alrededores. (B) flujo de hidrógeno con una energía más baja de 30-100 eV llena la anomalía magnética. (C) El mapa de la reflectividad (albedo) de la Luna con las trayectorias de naves espaciales (líneas blancas). (Crédito: Imagen cortesía del Centro de prensa de Europlanet). La presente investigación se llevó a cabo utilizando el Sub-keV Atom Reflecting Analyzer, instrumento desarrollado a través de una colaboración entre Suecia, India, Suiza y Japón y trasladado a bordo de la nave espacial Chandrayaan-1 de la India. Los científicos han cartografiado por primera vez los átomos de hidrógeno energético provenientes de la Luna, y descubrieron que hasta una quinta parte de los protones del viento solar que llegan a la superficie lunar son reflejados de vuelta al espacio.

Esto puede ser una característica general de los cuerpos celestes que no tienen una atmósfera, tales como Mercurio, los meteoritos y varias lunas de los planetas gigantes. "De hecho, durante el encuentro cercano de la nave espacial europea Mars Express con Fobos en 2008, también se detectaron rastros de protones del viento solar que se reflejaban desde la superficie de la luna marciana Fobos," dice el Dr. Futaana.

Sin embargo, cuando la nave Chandrayaan-1 voló sobre una anomalía magnética (región magnetizada sobre la superficie de la Luna), los científicos detectaron mucho menor cantidad de átomos de hidrógeno reflejados, lo que implica que el viento solar no había llegado a la superficie lunar. De hecho, se encontró que el viento solar era fuertemente desviado por una suma de anomalías magnéticas en el hemisferio sur de la Luna. "Se ha detectado un intenso flujo de protones de viento solar que ha sido desviado. Esto indica claramente que las anomalías magnéticas pueden proteger la superficie lunar del viento solar entrante, en la misma forma como lo hace la magnetosfera de varios planetas de nuestro Sistema Solar", dice el Dr. Futaana.

"Todo depende de cuán fuerte sea el viento solar". Cuando la presión del viento solar es baja, esta mini-magnetosfera se expande, causando una mayor protección", concluye el Dr. Wieser, también del Instituto Sueco de Física Espacial.

Imagen artística de la magnetosfera terrestre y su interacción con el viento solar. Fuente: Europlanet Media Centre