¿Se escapa oxigeno de la Tierra al espacio?

El oxígeno se está escapando constantemente fuera de la atmósfera de la Tierra y al espacio. Ahora, un cuarteto de satélites volando en formación, llamado Clustre o Racimo, ha descubierto el mecanismo físico que está conduciendo la fuga. Resulta que el propio campo magnético de la Tierra está acelerando la salida del oxígeno lejos de aquí.




Los nuevos trabajos utilizan los datos recogidos por Cluster desde 2001 a 2003. Durante este tiempo, Cluster amasó una gran cantidad de información sobre los haces de átomos de oxígeno eléctricamente cargados, conocidos como iones, fluyendo hacia fuera de las regiones polares al espacio. Cluster también midió la fuerza y la dirección del campo magnético de la Tierra siempre que los haces estuvieron presentes.

Hans Nilsson, del Instituto sueco de Física del Espacio, dirigió un equipo de científicos espaciales que analizaron los datos. Descubrieron que los iones de oxígeno eran acelerados por los cambios en la dirección del campo magnético. “Es un poco como un efecto de catapulta,” dice Nilsson.

Tener una nave espacial de cuatro elementos era esencial para el análisis y dio la oportunidad a los astrónomos de medir la fuerza y la dirección del campo magnético sobre una amplia área. “Cluster permitió que midiéramos el gradiente del campo magnético y ver cómo cambiaba la dirección con tiempo,” dijo Nilsson.

Figura 1. Impresión artística donde se muestra los iones cargados de oxigeno, hidrogeno y helio dejando la atmósfera de la Tierra y viajando al espacio desde los Polos. La misión Cluster de la ESA recubrió que esta fuga acelerada se debe a los cambios de propio campo magnético de la Tierra. Créditos: NASA/ESA.

Antes de la edad espacial, los científicos creyeron que el campo magnético de la Tierra estaba rellenó solamente de partículas del viento solar, partículas que se escapaban del Sol. Pensaron que esto formó un gran amortiguador que protegía la atmósfera de la Tierra contra la interacción directa con el viento solar.

“Estamos comenzando a darnos cuenta que muchas interacciones pueden ocurrir entre el viento solar y la atmósfera,” afirmó Nilsson. Las partículas energéticas del viento solar se pueden canalizar a lo largo de las líneas del campo magnético y, cuando éstas afectan la atmósfera de la Tierra, pueden producir auroras. Esto ocurre sobre los Polos de la Tierra. Las mismas interacciones proveen a los iones de oxígeno de bastante energía como para acelerarlos fuera de la atmósfera y alcanzar el ambiente magnético de la Tierra.

Los datos de Cluster fueron capturados sobre los Polos con los satélites que volaban en una altitud de entre 30.000 y 64.000 kilómetros. Las medidas tomadas por satélites anteriores durante los años 80 y los años 90 mostraron que el escape de los iones que se desplazaban más rápidamente y más arriba era una realidad.

Esto implicaba que una cierta clase de mecanismo de aceleración estaba presente y varias posibilidades fueron propuestas. Gracias a este nuevo estudio de Cluster, el mecanismo que explica la mayor parte de la aceleración ahora ha sido identificado.

Actualmente, la salida y pérdida del oxígeno no es nada preocupante. Comparado con la reserva de la Tierra del gas que favorece la vida, la cantidad que se escapa es insignificante. Sin embargo, en el futuro lejano cuando el Sol comience a calentarse por su edad avanzada, el equilibrio puede cambiar y el escape del oxígeno puede llegar a ser significativo. “Podemos predecir solamente estos cambios futuros si entendemos los mecanismos implicados en la actualidad,” dice Nilsson.

Por ahora, Cluster continuará recogiendo datos y proporcionando nuevos vistazos del ambiente magnético complejo que rodea nuestro planeta.



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