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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN LICEO BOLIVARIANO “JOSE SILVERIO GONZALEZ CUMANÁ – EDO. SUCRE

TRABAJO INVESTIGATIVO SOBRE LA MAGNETOSFERA

PROF: SHEILLY FRONTADO

VICTOR GONZALEZ C.I: 30.018.118 5TO AÑO SECCION “F”

CUMANÁ, MARZO 2020

MAGNETOSFERA

Nuestro planeta tiene un campo magnético. Se le conoce por el nombre de campo geomagnético. Entre las distintas capas de la atmósfera nos encontramos con una capa que es la que tienen todo el campo magnético terrestre. Esta capa es denominada magnetosfera. La Tierra tiene un campo magnético con polos Norte y Sur. El campo magnético de la Tierra alcanza hasta 36 000 millas en el espacio. El campo magnético está rodeado por una región llamada la magnetosfera. Algunas partículas del viento solar pueden penetrar la magnetosfera. Estas partículas dan origen a los espectáculos de luces de la Aurora. El Sol y otros planetas tienen magnetosferas, pero la Tierra tiene la más fuerte de todos los planetas rocosos. Los polos magnéticos Norte y Sur de la Tierra se invierten a intervalos irregulares de cientos de miles de años. La magnetosfera es la capa más exterior y grande de la atmósfera terrestre, comienza a una altura de 500 kilómetros y se extiende hacia el espacio exterior hasta los 60.000 kilómetros. Este campo magnético se genera en el interior de la Tierra, que actúa como una dinamo, al girar el planeta, el núcleo de hierro fundido

produce un movimiento de partículas cargadas, convirtiéndose en una especie de imán gigante con su campo y sus polos magnéticos. La Tierra no es el único planeta del Sistema Solar con magnetosfera; de hecho, Júpiter, Saturno, Urano, y Neptuno poseen una. En cuanto a su descubrimiento, se produjo en 1958 gracias al satélite Explorer I. Tal y como si habláramos de un imán situado en el centro de nuestro planeta, el campo magnético terrestre funciona a través de corrientes eléctricas. Las corrientes eléctricas son producidas por las llamadas corrientes de convección que tienen lugar en el núcleo externo del planeta. En este núcleo externo nos encontramos con una gran concentración de hierro fundido que se desplaza a lo largo de todo el espacio por una diferencia de densidades. Estas corrientes de convección también suceden en el manto terrestre y son las responsables del movimiento de los continentes. A pesar de lo que se pueda pensar, en el núcleo interno de la tierra existe una mayor temperatura. De no ser por la presión de los materiales el hierro estaría completamente fundido. Sin embargo, no lo está debido a la presión que causa la fuerza de la gravedad. Por ello, en el núcleo externo situado en una capa de 2000 kilómetros de espesor sí contiene hierro fundido, níquel y otras concentraciones pequeñas de otros metales en estado líquido. Al tener menos presión de otros materiales a se pueden encontrar fundidos. Las diferencias que existen entre la temperatura, la presión y la composición del núcleo son las que causa las corrientes de convección. Conforme la materia que están más fría y, por lo tanto, es más densa se hunde, la materia que está a más temperatura se eleva. También existe la llamada fuerza de Coriolis que es resultado del giro de la tierra que provoca remolinos en esta mezcla de metales fundido. A causa de todo esto, se produce en el interior del planeta corrientes eléctricas que producen campos magnéticos. Son los metales cargados los que pasan a través de estos campos y van creando corrientes eléctricas propias. A este ciclo que es autosuficiente se le conoce como geodinamo.

CARACTERISTICAS Una vez sabemos cómo se forma el campo magnético terrestre podemos ver que la magnetosfera es la que controla el campo magnético de la tierra. La forma que posee esta magnetosfera depende de la acción que tenga el viento solar en cada momento. El viento solar hace expandir el lado contrario hasta distancias que equivale que han aproximadamente mil veces más el radio de la distancia que hay entre sol y la tierra. Esta gran extensión de la magnetosfera es conocida como cola magnética. La intensidad que existe del campo magnético no es igual en todas las latitudes de la tierra. Por ejemplo, la intensidad es más baja en el Ecuador y es más alta en los polos. El límite exterior que tienen la magnetosfera, al igual que ocurre con las otras capas de la atmósfera se le denomina magnetopausa. Podemos decir que la estructura que tiene la magnetosfera es bastante dinámica. Esto es debido a que depende mucho de la actividad del viento solar. Los polos magnéticos no son los mismos que los polos geográficos. Existe una diferencia de aproximadamente 11 grados entre ellos. Son muchos los estudios que han descubierto los científicos sobre el cambio de dirección que experimenta el campo magnético. La orientación actual del norte magnético está a más de 600 millas de donde se encontraba al principio del siglo XIX. También se han descubierto que su velocidad se ha incrementado en 40 millas por año. Existen numerosos registros geológicos, sobre todo de la orientación de la rocas, que demuestran que este campo magnético se ha invertido por completo varias cientos de veces durante los últimos 500 millones de años. En cada inversión, los polos magnéticos se suelen ubicados en los extremos opuestos del planeta. Esto provocaría que una brújula convencional apunte hacia el polo sur en vez del polo norte.

IMPORTANCIA Aunque pueda parecer lejana, la magnetosfera es esencial, ya que protege la vida en la Tierra actuando como un escudo frente a las letales partículas provenientes del Sol. Algunos científicos creen que sin ella el planeta hubiera perdido la mayoría del agua de su atmósfera y de los océanos, porque las partículas solares habrían disociado los átomos de hidrógeno y oxígeno. Se cree que este fenómeno pudo ser importante en la pérdida de agua en Marte. Además si las partículas solares llegan a perturbar la magnetosfera lo suficiente pueden producir un mal funcionamiento, e incluso interrupciones, de los equipos

de radio, de radar o de los satélites, como los que controlan los GPS. Asimismo, la magnetosfera afecta a la temperatura y al movimiento de la parte externa de la atmósfera. Y tampoco hay que olvidar que los polos magnéticos sirven de orientación no sólo a los seres humanos sino a diversos animales. Un importante papel ambiental de la magnetosfera es proteger a la atmósfera más próxima a la Tierra de la radiación iónica. Se trata de la misma forma de radiación peligrosa que irradian algunos elementos radiactivos como el uranio. Sin la magnetosfera la radiación iónica destruiría toda la vida de la superficie de la tierra. Como hemos mencionado antes, existe una actividad del sol llamada viento solar. Este viento solar no es más que una corriente de partículas que están cargadas con energía radiactiva que procede del sol. Gracias a la existencia de la magnetosfera podemos percibir este viento solar sin dañar nuestra vida. Este viento solar solemos verlo como auroras boreales y tormentas geomagnéticas. De no ser por esta capa podría dañar todos nuestros sistemas de comunicación como por ejemplo los satélites y los sistemas de ondas de radio. Si en el campo magnético terrestre no tendríamos atmósfera y, por lo tanto, las temperaturas de la tierra variarían de forma similar a lo que lo hace en la superficie de la luna. Es decir, en un rango de temperaturas que van desde 123 a 153 grados. Existen numerosos animales como las aves y las tortugas que tienen capacidad para poder detectar el campo magnético de la tierra y utilizarlo para navegar durante las temporadas de migración. También tiene gran utilidad de importancia en el estudio de los geólogos para investigar sobre las estructuras de las rocas subterráneas. Los topógrafos son los que buscan los yacimientos de petróleo, gas o minerales y gracias a este campo magnético pueden encontrar lo con más facilidad. Siendo estos combustibles la base de la energía de la tierra para el ser humano podemos ver la importancia que tiene la magnetosfera. Para resumir lo de forma breve podemos decir que el campo magnético es necesario para que el planeta pueda sustentar la vida. Comparemos a la Tierra con Marte, un planeta que perdió su magnetosfera hace alrededor de 4,2 mil millones de años. Se cree que el viento solar destruyó la mayor parte de la atmósfera de Marte, posiblemente después de que se disipara el campo magnético del Planeta Rojo. Esto hizo de Marte un mundo inhóspito y árido, tal como lo vemos en la actualidad a través de los ‘ojos’ de los orbitadores y vehículos exploradores de la NASA. En contraste, la magnetosfera de la Tierra parece haber protegido nuestra atmósfera. Eftyhia Zesta, del Laboratorio de Física Geoespacial (Geospace Physics Laboratory, en idioma inglés), del Centro Goddard para Vuelos Espaciales

(Goddard Space Flight Center, en idioma inglés), de la NASA, comenta: “Si no hubiera campo magnético, podríamos tener una atmósfera muy diferente, y no habría vida tal como la conocemos”. Comprender a nuestra magnetosfera es un elemento clave para ayudar a los científicos a predecir algún día el clima espacial que puede afectar la tecnología de la Tierra. Los eventos extremos del clima espacial pueden alterar las redes de las comunicaciones, así como la navegación por GPS (Sistema de Posicionamiento Global, en idioma español) y las redes de energía eléctrica. La magnetosfera es un escudo permeable. El viento solar periódicamente se conecta con la magnetosfera forzándola a reconfigurarse. Esto puede crear una grieta que permite que la energía penetre en nuestro refugio seguro. Estas grietas se abren y se cierran muchas veces por día o incluso muchas veces por hora. La mayoría de ellas son pequeñas y de corta duración, pero otras son grandes y de duración sostenida. Con el campo magnético del Sol conectándose con el de la Tierra de esta manera, comienzan los fuegos artificiales. Zesta afirma que: “La magnetosfera de la Tierra absorbe la energía que ingresa del viento solar y libera esa energía, mediante explosiones, bajo la forma de tormentas geomagnéticas y subtormentas”. ¿Cómo sucede esto? Las líneas de fuerza magnéticas convergen y se reconfiguran, lo que da como resultado energía magnética y partículas cargadas que salen despedidas a rápidas velocidades. Los científicos han estado intentando saber por qué este entrecruzamiento de líneas de campos magnéticos (lo que se denomina reconexión magnética) dispara una explosión tan violenta que abre grietas hacia la magnetosfera. La Misión Multiescala Magnetosférica (Magnetospheric Multiscale Mission, o MMS, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, fue lanzada en marzo de 2015 con el fin de observar por primera vez la física de electrones de la reconexión magnética. Repletas de detectores de partículas energéticas y sensores magnéticos, las cuatro naves espaciales de la MMS volaron en estrecha formación hacia áreas de la parte frontal de la magnetosfera de la Tierra, donde ocurre la reconexión magnética. Desde entonces, la MMS ha estado llevando a cabo una “caza” similar en la cola de la magnetosfera. La MMS complementa misiones de la NASA y de agencias asociadas, como: THEMIS, Cluster y Geotail, aportando así nuevos detalles críticos al estudio en curso de la magnetosfera de la Tierra. En conjunto, los datos de estas investigaciones no solo ayudan a descifrar la física fundamental del espacio, sino

que también colaboran para mejorar las predicciones de las condiciones meteorológicas en el espacio.

MAGNETOSFERA Y MEDIO AMBIENTE Un importante papel ambiental de la magnetosfera es proteger a la atmósfera más próxima a la Tierra de la radiación iónica. Se trata de la misma forma de radiación peligrosa que irradian algunos elementos radiactivos como el uranio. Sin la magnetosfera la radiación iónica destruiría toda la vida de la superficie de la tierra.

AQUÍ ALGUNAS NOTICIAS SOBRE LA MAGNETOSFERA Y EL MEDIO AMBIENTE.

Expertos alertan del mal estado de la magnetosfera de la Tierra EP28.01.2014 - 20:56H

Un grupo de expertos han alertado del mal estado de la magnetosfera de la Tierra y de sus posibles consecuencias en el clima y en las redes de energía. Según han señalado, el campo magnético terrestre, responsable de proteger al planeta de los devastadores vientos solares, se ha debilitado un 15% en los últimos 200 años. La magnetosfera es un campo de protección que se extiende miles de kilómetros en el espacio y su magnetismo afecta a, desde la comunicación global, hasta los patrones climáticos. Por ello, los expertos, en declaraciones al Daily Mail, han mostrado su preocupación ante el deterioro de ésta que, según han apuntado, dejaría a la Tierra "expuesta a los vientos solares capaces de hacer agujeros en la capa de ozono". "El impacto podría ser devastador para la humanidad, la anulación de las redes de energía, cambiando radicalmente el clima de la Tierra y el aumento de las tasas de cáncer. Se trata de un asunto muy serio", ha indicado Richard Holme, profesor de la Universidad de Liverpool, al rotativo británico. A su juicio, el clima de la Tierra cambiaría drásticamente. En este sentido, apuntan que estudio danés realizado recientemente apunta a que el calentamiento global está directamente relacionado con el campo magnético y no con las emisiones de CO2. Este trabajo afirma que el planeta está experimentando un periodo natural de la cubierta de nubes bajas, debido a un menor número de rayos cósmicos en la atmósfera.

La debilitación de la capa magnética también aumentaría la exposición total a la radiación cósmica, que acabaría causando más muertes por cáncer. Los investigadores predicen que en el caso de un aumento, cada año, cientos de miles de personas podrían morir a causa de los niveles elevados de radiación espacial. "La radiación podría ser entre 3 y 5 veces mayor que la que se produciría a través de los agujeros de ozono provocados por el hombre. Además, estos agujeros de ozono podrían ser más grandes y de mayor duración", ha explicado Colin Forsyth, del Laboratorio de Ciencia Espacial Mullard en la UCL. La Tierra podría terminar como Marte Las agencias espaciales están tomando en serio la amenaza. En noviembre, tres naves espaciales fueron lanzadas como parte de la misión SWARM para descubrir cómo está cambiando el campo magnético de la Tierra. Esta misión tiene previsto ofrecer mejores mapas de la magnetosfera y ayudar a los científicos a comprender el impacto del clima espacial en la comunicación vía satélite y GPS. Mientras continúan las investigaciones, estos científicos advierten que si el campo magnético sigue disminuyendo, durante miles de millones de años, la Tierra podría terminar como Marte: puede pasar de un mundo oceánico a convertirse en un planeta árido y seco incapaz de sostener la vida. https://www.20minutos.es/noticia/2042817/0/alertan-mal-estado/magnetosfera/tierra/

Escudo magnético de la tierra se debilita por fenómeno en Suramérica 21/03/2018 El campo magnético terrestre se extiende desde el núcleo interno de la tierra hasta el límite en el que se encuentra con el viento solar, una corriente de partículas energéticas que emana del Sol. Sin él, las partículas destruirían la capa de ozono que protege al planeta de los dañinos rayos ultravioleta. Si la tierra perdiera su campo magnético o este se debilitara en consecuencia perdería la capa de ozono, que significa la destrucción de su atmósfera como es el caso del planeta rojo Marte. La Anomalía del Atlántico Sur, como se le conoce al fenómeno natural, es una región donde los cinturones de radiación de Van Allen (zonas de la magnetosfera terrestre donde se concentran grandes cantidades de partículas cargadas de alta energía, originadas en su mayor parte por el viento solar capturado por el campo magnético terrestre), y varía con el tiempo.

Dicho fenómeno se encuentra a miles de kilómetros de la superficie terrestre y es muy cercana a la rotación diferencial entre el núcleo de la tierra y su superficie. Se estima que su desplazamiento está entre los 0,3 y 0,5 grados por año. En el último período de 160 años, la fortaleza del campo magnético ha ido disminuyendo de forma inusualmente acelerada y la región donde es más débil es en esa Anomalía del Atlántico Sur, según señaló el geofísico de la Universidad de Rochester (EEUU), John A. Tarduno, para el medio BBC Mundo. Si el escudo magnético de la Tierra se debilita, mayores niveles de radiación penetrarán a la Tierra. Uruguay se encuentra dentro de los países que presenta mayor grado de debilitamiento en su campo magnético. De persistir el fenómeno, los científicos aseguran que podrían producirse cambios en la atmósfera como el misterioso agujero que fue captado el pasado 25 de septiembre de 2017, por un satélite de la NASA en la Antártida, cuyo tamaño era mayor al de Panamá y se encontraba rodeado de hielo marino. https://www.elciudadano.com/medio-ambiente/escudo-magnetico-de-la-tierra-se-debilita-porfenomeno-en-suramerica/03/21/

DESCUBRIMIENTOS Stanislav Barabash, del Instituto Sueco de Física Espacial, informaba de que en los polos la magnetosfera podría estar contribuyendo al escape de oxígeno de la atmósfera. Se basa en mediciones de escape de iones en Venus, Marte y la Tierra, estima que nuestro planeta podría estar perdiendo oxígeno tres veces más rápido que los demás planetas. El experto subraya que no hay peligro de quedarse sin oxígeno, ya que calcula una pérdida anual de 60.000 toneladas de este gas frente a los miles de trillones de toneladas que posee la Tierra. Janet Luhmann, de la Universidad de California en Berkeley, recuerda que la energía atrapada por la magnetosfera podría ser utilizada de otras formas, como la agitación de los vientos o en el calentamiento de la atmósfera. El proyecto THEMIS de la NASA, cuyo objetivo principal es el estudio de la magnetosfera, descubría en 2007 una brecha en el campo magnético diez veces superior a lo que se podría pensar hasta el momento. Sin embargo, los responsables de esta misión no lo consideran el hecho más llamativo, ya que se han quedado sorprendidos por las extrañas e inesperadas maneras en que se produce, alterando los conocimientos sobre la interacción entre las partículas solares y la magnetosfera.

Las masas de aire desde la troposfera hasta la estratosfera se mueven más despacio de lo que predicen la mayoría de los modelos que señalan el cambio climático. Este hecho, consideran los científicos, también podría implicar una recuperación de la capa de ozono más lenta de lo diagnosticado por los modelos climáticos. No obstante, el responsable del equipo, Andreas Engel, subraya que este descubrimiento no contradice las previsiones del calentamiento global. Los científicos también han descubierto que la extensión de la magnetosfera fluctúa. En abril, un grupo de investigadores señalaba que la actividad solar extrema la comprime y modifica la composición de los iones. Basándose en varios satélites chinos y de la Agencia Espacial Europea (ESA), el objetivo de estos científicos es conocer cómo estos cambios pueden afectar a los satélites en órbita.

ACTUALIDAD En los últimos años, la utilización de satélites y diversos sistemas informáticos está permitiendo conocer más datos, algunos de ellos sorprendentes, sobre ésta y las otras capas más altas de la atmósfera. Y gracias a estas investigaciones, los científicos también pueden afirmar que resulta muy improbable que en 2012 se produzca una inversión de los polos magnéticos de catastróficas consecuencias, tal y como señalan algunos grupos apocalípticos.

MAGNETOSFERA TERRESTRE Concepto La magnetósfera terrestre es una región alrededor del planeta tierra en la que el (campo magnético) del planeta hace que se desvíe la mayor cantidad del viento solar evitando que las partículas cargadas de energía subatómica que viajan con el mismo, penetren en su totalidad en nuestra atmósfera. En los polos magnéticos hay existen zonas donde el Campo Magnético Terrestre penetran en su interior, parte de las partículas cargadas son conducidas sobre la atmósfera superior produciendo un fenómeno llamado Aurora boreal o austral, este fenómeno también ha sido observados en Júpiter y Saturno. Las partículas del viento solar que son detenidas por la magnetósfera forman los Cinturones de Van Allen. Todos los planetas con campo magnético como, Mercurio, Júpiter, Saturno, Urano, y Neptuno tienen una magnetósfera propia.

Importancia y actividad La magnetósfera actúa como un escudo que protege a la atmósfera más próxima a la Tierra de la radiación iónica. Se trata de la misma forma de radiación peligrosa que irradian algunos elementos radiactivos como el uranio. Sin la magnetósfera la radiación iónica destruiría toda forma de vida en el planeta tierra. Si la magnetósfera no fuera capaz de desviar o detener el gran flujo de partículas solares, los equipos de radio, telecomunicaciones, control de los satélites, así como los GPS podrían sufrir interrupciones o mal funcionamiento. Mediante el estudio con satélites de la Agencia Espacial Europea (ESA) y chinos, científicos han podido determinar que la extensión de la magnetósfera oscila debido a la actividad solar extrema que la comprime y modifica la composición de los iones. Los científicos continúan haciendo estudios para saber cómo estos cambio influyen en las orbitas de los satélites.

DESCRIPCIÓN DE LA MAGNETOSFERA A pesar de su nombre, la magnetosfera no es esférica. La Tierra está sumergida constantemente en viento solar, un flujo de plasma caliente emitido por el Sol en todas las direcciones. La magnetosfera forma un obstáculo en la trayectoria del viento solar. Dos factores determinan la estructura y su comportamiento: el campo interno de la Tierra y el viento solar. El campo interno parece estar generado en el núcleo de la Tierra por un proceso de dinamo, asociado con la circulación de metal. Se asemeja al campo de un imán de barra, inclinado unos 10º respecto al eje de rotación. El campo de dipolo tiene una intensidad de alrededor de 30.000-60.000 nanoteslas en la superficie de la Tierra, y su intensidad disminuye la inversa del cubo de la distancia. El viento solar está compuesto de partículas cargadas y flujo magnético. El flujo, de salida rápida, consiste en plasma caliente del Sol en todas direcciones. Este flujo es alimentado por la temperatura del Sol. Su composición es producto de la composición del propio Sol: 95% de los iones son protones, núcleos de helio cerca del 4% y 1% materias más pesadas de carbono, nitrógeno, oxígeno, magnesio y hasta hierro. La temperatura del plasma del viento solar alrededor de la Tierra es de aproximadamente 150.000º K.

El 13 de diciembre 2010, la Voyager 1 determinó que la velocidad del viento solar, en donde se encuentra a 17.377.200.000 Km. de la Tierra se ha reducido a cero. "Hemos llegado al punto donde el viento del Sol, que hasta ahora siempre ha tenido un movimiento hacia afuera, ya no se mueve hacia afuera, sino que sólo se mueve hacia los lados", dijo el Dr. Edward Stone, científico del proyecto Voyager.

ESTRUCTURA DE LA MAGNETOSFERA En la magnetosfera se distinguen diversas partes: frente de choque en arco, envoltura magnética, cola magnética (magnetocola), lámina neutra, lóbulos, y cinturones de radiación. La interacción con el viento solar deforma el campo magnético de la Tierra. Básicamente consiste en la compresión de las líneas de campo en el lado del día y se extiende hacia fuera para formar como la cola larga de un cometa (la cola magnética) en el lado nocturno. En el lado hacia el Sol de la Tierra, la distancia (varía con la intensidad del viento solar) es alrededor de 70.000 km (10 a 12 radios terrestres o E R, donde 1 R E = 6,378 kilómetros). La onda de choque la crea el Sol. Se forma debido a la velocidad del viento solar que excede 2 ó 3 veces las ondas de Alfvén, una familia de ondas características con que las perturbaciones se propagan en un fluido magnetizado. Esta onda de choque forma el arco de choque cuando la magnetosfera opone resistencia en la parte del día. La mayoría de las partículas del viento solar se calientan y se desaceleran en el arco de choque y son desviadas alrededor de la Tierra. El viento solar arrastra del lado nocturno unas 1.000 veces el radio terrestre, pero su longitud varía pues depende de la intensidad del viento solar. Esta extensión de la magnetosfera es conocida como la cola magnética (magnetocola y aplicada a la Tierra geocola) que se extiende en sentido antisolar, alejándose del Sol, más allá de la órbita de la Luna. Muchos otros planetas de nuestro sistema solar tienen magnetocolas de similares características; la de Júpiter va más allá de Saturno. Por la zona de los polos se crean “las cúspides polares”, dos zonas en forma de embudo, situadas en cada polo, en las cuales disminuye la intensidad del campo magnético, por lo que pueden penetrar partículas del viento solar. Cuando el viento solar entra por una de estas zonas sigue a las líneas de campo magnético en dirección hacia la Tierra.

También se distingue la llamada lámina neutra. Su nombre se debe al hecho de que el campo magnético proveniente de los hemisferios norte y sur de la tierra se anulan entre ellos, haciendo esta zona magnéticamente neutra. Los lóbulos de cola están próximos a la zona desprovista de plasma, excepto para el plasma ionosférico muy frío que se evapora desde los polos norte o sur, y que se dirige hacia la cola. Los lóbulos son una gran región de la magnetocola, la cual se encuentra entre magnetopausa y la lámina de plasma central. Los lóbulos tienen una dirección magnética opuesta. Los elementos predominantes en la magnetosfera son iones y electrones. Los iones que predominan son los protones H+. También hay en menos cantidad He+, O+, He++, D+ y O++. La magnetosfera contiene varios cinturones de radiación, que varían en cuanto a la composición, las energías, y las densidades del plasma que los ocupan. Las fuentes de plasma que pueblan estas regiones proceden del viento solar y la ionosfera. El plasma del viento solar le resulta difícil mezclarse con el incorporado al plasma dominado por el campo magnético terrestre pues tiene un origen y unas características diferentes. La contribución relativa de estas dos fuentes para el plasma de la magnetosfera varía según el nivel de actividad geomagnética de la Tierra. La magnetosfera de la Tierra es una estructura muy dinámica que responde de manera espectacular a los cambios en la presión del viento solar y la orientación del campo magnético interplanetario. Parte de la energía extraída de esta interacción va directamente a la conducción de diferentes procesos de la magnetosfera. El principal medio por el cual se transfiere la energía del viento solar a la magnetosfera es un proceso que se conoce como "reconexión", un proceso mediante el cual las líneas del campo magnético de diversos dominios magnéticos chocan y vuelven a conectarse. Cuando el viento solar estira el campo magnético de la Tierra, éste almacena energía allí, de manera similar a la forma en que la energía se almacena en una banda elástica cuando se la estira entre los dedos pulgar e índice. Algo similar ocurre dentro de la cola magnética. Campos magnéticos estirados en exceso se contraen rápidamente, produciendo de este modo una poderosa explosión. La reconexión magnética es un proceso físico que se produce en todo el universo, pero las condiciones en que se producen y cuánto tiempo duran siguen siendo inciertas. La reconexión es un fenómeno de mezcla de plasmas antes separados, provenientes uno del Sol y el otro de la plasmasfera. Uno de ellos es el terrestre y el otro es el campo magnético solar. El viento solar no sólo se compone de partículas solares sino que también lleva consigo el campo

magnético del Sol. Además también entra en juego el campo magnético interplanetario (IMF) (Interplanetary Magnetic Field). El viento solar es responsable de la forma global de la magnetosfera, y las fluctuaciones en su velocidad, la densidad, la dirección, y el campo magnético arrastrado afectan en gran medida el espacio del entorno local de la Tierra. Los campos magnéticos en la magnetosfera surgen de la Tierra, del campo magnético interno, así como de las corrientes eléctricas que fluyen en el plasma de la magnetosfera: el plasma actúa como un electroimán. Pero la magnetosfera está sometida a la convección Magnetosférica, que es una corriente de plasma que circula por su interior. Entra por la zona frontal constituyendo el manto de plasma, el cual se va deslizando hacia atrás, y a grandes distancias algunas de las partículas pasan a la zona neutral, y por la parte central de la cola vuelven de nuevo hacia la parte frontal. Dando lugar a contracorrientes que originan turbulencias. También se crean campos electrostáticos que surgen al aparecer diferencias de potencial, diferencias que producen haces de electrones que llegan a la ionosfera, causa de algunas auroras polares. Una tercera consecuencia es la corriente anular, que consiste en un anillo de corriente que rodea la tierra a una distancia de 5 radios. También se pueden producir tormentas de alta y baja intensidad que consisten en el aumento de la energía de los procesos magnetosféricos. Los cinturones de radiación tienen forma toroidal. Hay dos cinturones, uno interno y otro externo. En 1958, James Van Allen descubrió estos cinturones. Es por eso que también se les conoce como Cinturones de Van Allen. El cinturón interior de Van Allen se extiende desde una altitud de 100-10.000 kilómetros. Es un pequeño pero intenso cinturón que puede ser producto secundario de la radiación cósmica. Pero es el "cinturón exterior" el que transporta la corriente de anillo, un cinturón de iones y electrones con una energía moderada pero que contiene una gran cantidad de partículas. En el cinturón de radiación interior predominan protones con energías entre 10-100 MeV (megaelectrónvoltios) y electrones en el rango de cientos de keV (kilo-electrónvoltios). El cinturón de radiación exterior grueso se extiende desde 13.000 a 19.000 kilómetros sobre la superficie de la Tierra. El cinturón exterior suministra a esta zona plasma procedente del viento solar; los flujos de partículas pueden aumentar o disminuir drásticamente como consecuencia de las tormentas geomagnéticas provocadas por perturbaciones del campo magnético y de plasma producido por el Sol. Los aumentos son debidos a las inyecciones relacionadas con la tormenta y la aceleración de las partículas de la cola de la magnetosfera. Dado que el campo

magnético aumenta cerca de los polos de la Tierra, las partículas se mueven de un lado a otro en recorridos helicoidales entre los polos norte y sur de la Tierra. La NASA ha puesto en órbita el 30-08-2012 dos sondas para estudiar la influencia del Sol sobre la Tierra y los anillos de radiación que la rodean. La misión Radiation Belt Storm Probes (RBSP, por sus siglas en inglés) tiene como objetivo estudiar los Cinturones de Van Allen.

ACCIÓN DEL SOL SOBRE ELLA Además de los anteriormente descritos hay otros efectos de la dinámica solar sobre la atmósfera, meteorología espacial, y por tanto sobre la magnetosfera. Uno es el “crochet magnético”. Es una perturbación del campo magnético de la Tierra que ocurre poco después de una descarga rápida e intensa de rayos-X del Sol. Un crochet magnético surge del aumento de la ionización en las capas D y E de la ionosfera causado por el aumento masivo de la radiación de rayos X generado por la llamarada solar. Esta ionización cambia las propiedades (especialmente la conductividad) de estas capas ionosféricas que permiten corrientes eléctricas fluyan más fácilmente. Es el efecto magnético de estas corrientes que producen el salto en el campo magnético de la tierra. Como los descensos brotes, las capas ionosféricas volver rápidamente a su estado anterior, las corrientes eléctricas en las capas vuelven a la normalidad, y el cambio en el campo magnético termina.

IMÁGENES DE LA MAGNETOSFERA

DIAGRAMA CREADO POR LA NASA

BIBLIOGRAFIA

«Magnetosfera». AstroMía. «El Sol, nuestra estrella». Revista Unam MX. «THEMIS Will Judge What Causes Highly Dynamic Aurora». NASA. 17 de enero de 2007. «Magnetósfera terrestre». EcuRed. ALEX FERNÁNDEZ MUERZA. «Magnetosfera: desconocida». EROSKI CONSUMER.

una

capa

esencial

y

Guillermo Estefani. «La Atmósfera de la Tierra: La Magnetósfera y el Espacio Exterior». Artinaid. Roelof, Edmond C.; Sibeck, David G. (diciembre de 1993). «Magnetopause shape as a bivariate function of interplanetary magnetic field Bz and solar wind dynamic pressure (Abstract) ». Journal of Geophysical Research. «Una grieta gigante en el campo magnético de la Tierra». NASA. http://news.nationalgeographic.com/news/2009/01/090107-warm-plasmacloak.html http://mcf.gsfc.nasa.gov/Fok/PUA1911.pdf http://helios.gsfc.nasa.gov/magnet.html http://www.astronomy.com/en/sitecore/content/Home/NewsObserving/News/2007/12/Earths%20protective%20magnetic%20field.aspx http://apod.nasa.gov/apod/ap110325.html http://www-istp.gsfc.nasa.gov/Education/Mcluster.htm