La cola magnética de la Tierra

La Luna y la cola magnética de la Tierra

Investigadores patrocinados por la NASA se han dado cuenta de que cosas extrañas podrían estar sucediendo en la Luna llena cuando ésta recibe los golpes de la cola magnética de la Tierra.

Abril 17, 2008: Contemple la Luna llena. Antiguos cráteres y mares de lava congelada yacen inmóviles bajo un cielo de profunda tranquilidad, sin aire. Es un mundo en cámara lenta, donde incluso una pisada humana puede durar millones de años. Parece que allí nunca sucediera nada.¿Correcto?

Equivocado. Científicos patrocinados por la NASA se han dado cuenta de que algo sucede cada mes cuando la Luna recibe un latigazo de la cola magnética de la Tierra.

"La cola magnética de la Tierra se extiende mucho más allá de la órbita de la Luna y, una vez al mes, la Luna orbita a través de ella", dice Tim Stubbs, un científico de la Universidad de Maryland que trabaja en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés). "Esto puede tener consecuencias que van desde 'tormentas de polvo' lunares hasta descargas electrostáticas".

Durante el cruce, la Luna entra en contacto con una gigantesca "sábana de plasma" de partículas cargadas calientes, atrapadas en la cola. Las más livianas y móviles de estas partículas, los electrones, salpican la superficie de la Luna y le dan carga negativa.Derecha: La órbita de la Luna cruza la cola magnética de la Tierra. [Imagen ampliada]En el lado de la Luna donde es de día, la luz solar contrarresta, hasta cierto grado, este efecto: los fotones UV devuelven los electrones desprendiéndolos de la superficie, manteniendo la acumulación de carga en niveles relativamente bajos. Pero en el lado donde es de noche, en la fría superficie lunar, los electrones se acumulan y los voltajes pueden alcanzar cientos o miles de voltios.Al caminar a través del polvoriento y cargado terreno lunar, los astronautas se pueden encontrar 'crepitando' por la electricidad como un calcetín recién sacado de una secadora de ropa. Tocar a otro astronauta, rozar una perilla de puerta o una pieza electrónica sensible —cualquiera de estas simples acciones podría producir un molesto ¡zas!. "Se recomienda una adecuada conexión a tierra", aconseja Stubbs.

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El suelo, mientras tanto, puede saltar hacia el cielo. Existe evidencia convincente (por ejemplo, ver la imagen de Surveyor 7, abajo) de que las finas partículas de polvo de la Luna, cuando se encuentran lo suficientemente cargadas, flotan arriba de la superficie lunar. Esto podría crear una temporal atmósfera nocturna de polvo listo para tiznar de color negro los trajes espaciales, atascar la maquinaria, rayar placas (el polvo lunar es muy abrasivo) y, en general, hacer la vida difícil para los astronautas.

Y lo que resulta aun más extraño: el polvo lunar mismo se puede acumular y formar una especie de viento diáfano. Provocado por diferencias en la acumulación global de carga, el polvo flotante volaría naturalmente desde el lado donde es de noche (de carga fuertemente negativa) hacia el lado donde es de día (de carga débilmente negativa). Este efecto de "tormenta de polvo" sería más fuerte en el terminador de la Luna, que es la línea que divide el día y la noche.

Stubbs advierte que mucho de esto es pura especulación. Nadie puede decir con certeza qué sucede en la Luna cuando la cola magnética golpea ya que nadie ha estado allí en el momento indicado. "Los astronautas del Apollo nunca descendieron a la superficie lunar en época de Luna llena y nunca experimentaron la cola magnética".

La mejor evidencia directa proviene de la nave espacial Lunar Prospector, de la NASA, la cual orbitó la Luna en 1998-99 y monitoreó muchos cruces de la cola magnética. Durante algunos cruces, la nave espacial detectó grandes cambios en el voltaje del lado nocturno de la Luna, el cual saltó "típicamente desde -200 V a -1000 V", dice Jasper Halekas, de la Universidad de California, Berkeley, quien ha estado estudiando los datos de una década de antigüedad.

Arriba: En 1968, en muchas ocasiones, el explorador lunar Surveyor 7, de la NASA, fotografió un extraño "resplandor en el horizonte" después del anochecer. Ahora, los investigadores creen que dicho resplandor es luz dispersada por el polvo lunar eléctricamente cargado, que se encuentra flotando justo por encima de la superficie lunar."Es importante destacar", dice Halekas, "que la sábana de plasma (de donde provienen todos los electrones) es una estructura muy dinámica. La sábana de plasma está en un constante estado de movimiento, agitándose hacia arriba y hacia abajo todo el tiempo. De modo que mientras la Luna orbita a través de la cola magnética, la sábana de plasma la puede barrer una y otra vez. Dependiendo de cuán dinámicas son las cosas, podemos encontrar la sábana de plasma muchas veces durante un único paso a través de la cola magnética (los encuentros duran desde minutos hasta horas e incluso días)".

"Como resultado, es posible imaginar lo dinámico que es el medio de las cargas en la Luna. La Luna puede estar allí, descansando en una región tranquila de la cola magnética y entonces, de repente, todo este plasma caliente pasa barriendo y provocando que el potencial del lado nocturno se dispare a un kilovoltio. Luego disminuye nuevamente, con igual velocidad".

La montaña rusa de carga estaría en su parte más vertiginosa durante tormentas solares y geomagnéticas. "Ese es un momento muy dinámico para la sábana de plasma y necesitamos estudiar qué ocurre entonces", relata.

¿Qué ocurre entonces? Los astronautas de la siguiente generación van a averiguarlo. La NASA regresará a la Luna en las próximas décadas y planea establecer un puesto de avanzada para la exploración lunar a largo plazo. Los astronautas también explorarán la cola magnética.