Grandes anillos de partículas cargadas eléctricamente rodean la Tierra y otros planetas. Ahora, un equipo de científicos ha completado la investigación de las ondas que viajan a través de este entorno magnético, cargado eléctricamente, conocido como la magnetosfera, profundizando la comprensión de la región y su interacción con nuestropropio planeta, y abriendo nuevas formas de estudiar otros planetas en toda la galaxia.
Los científicos, dirigidos por Eun-Hwa Kim, físico del Laboratorio de Física de Plasma de Princeton PPPL del Departamento de Energía de EE. UU. DOE, examinaron un tipo de onda que viaja a través de la magnetosfera. Estas ondas, llamadas ciclotrón de iones electromagnéticos EMIC ondas, revelan la temperatura y la densidad de las partículas de plasma dentro de la magnetosfera, entre otras cualidades.
"Las ondas son una especie de señal del plasma", dijo Kim, autor principal de un artículo que informó los hallazgos en Física espacial JGR . "Por lo tanto, las ondas EMIC se pueden utilizar como herramientas de diagnóstico para revelar algunas de las características del plasma".
Kim y los investigadores de la Universidad Andrews en Michigan y la Universidad Kyung Hee en Corea del Sur centraron su investigación en la conversión de modo, la forma en que se forman algunas ondas EMIC. Durante este proceso, otras ondas que se comprimen en la dirección en que viajan desde el espacio exterior chocancon la magnetosfera de la Tierra y desencadenan la formación de ondas EMIC, que luego se alejan en un ángulo y polarización particulares, la dirección en la que vibran todas las ondas de luz.
Usando computadoras PPPL, los científicos realizaron simulaciones que muestran que estas ondas EMIC convertidas en modo pueden propagarse a través de la magnetosfera a lo largo de líneas de campo magnético en un ángulo normal de menos de 90 grados, en relación con el borde de la región con el espacio.tales características les permiten a los físicos identificar ondas EMIC y recopilar información sobre la magnetosfera con información inicial limitada.
Una mejor comprensión de la magnetosfera podría proporcionar información detallada sobre cómo la Tierra y otros planetas interactúan con su entorno espacial. Por ejemplo, las ondas podrían permitir a los científicos determinar la densidad de elementos como el helio y el oxígeno en la magnetosfera, así como aprenderMás información sobre el flujo de partículas cargadas del sol que produce la aurora boreal.
Además, los ingenieros emplean ondas similares a las ondas EMIC para ayudar al calentamiento del plasma en dispositivos de fusión magnética en forma de rosca conocidos como tokamaks. Por lo tanto, estudiar el comportamiento de las ondas en la magnetosfera podría profundizar la comprensión de la creación de energía de fusión, quese produce cuando las partículas de plasma chocan para formar partículas más pesadas. Los científicos de todo el mundo buscan replicar la fusión en la Tierra para obtener un suministro de energía prácticamente inagotable para generar electricidad.
El conocimiento de las ondas EMIC podría proporcionar beneficios de gran alcance. "Estamos realmente ansiosos por comprender la magnetosfera y cómo media el efecto que el clima espacial tiene en nuestro planeta", dijo Kim. "Poder usar las ondas EMIC como diagnósticosería muy útil "
Este estudio estuvo disponible en línea en abril de 2019, con la publicación final en línea el 17 de mayo de 2019.
Esta investigación fue apoyada por la Oficina de Ciencias del DOE Fusion Energy Sciences, la National Science Foundation y la National Aeronautics and Space Administration.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Princeton Plasma Physics Laboratory . Original escrito por Raphael Rosen. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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