Cuál es el “campo ambipolar” que rodea a la Tierra y que acaba de ser descubierto por la NASA

Un equipo internacional de científicos compartió nuevos hallazgos que se concretaron con la misión Endurance de la NASA.

Se trata de la primera detección y medición exitosa de un tercer campo que rodea la Tierra, el cual se caracteriza por ser “ambipolar”.

Los autores de la investigación afirman que este último tiene un rol tan fundamental como el del gravitacional y el magnético.

Según explicaron en un comunicado publicado por la NASA, el llamado “campo ambipolar” destaca porque “eleva las partículas cargadas en nuestra atmósfera superior a alturas mayores de las que alcanzarían de otro modo”.

“Puede haber dado forma a la evolución de nuestro planeta en maneras aún por explorar”, agregaron.

Fue hace más de 60 años cuando se planteó por primera vez la teoría de que hay un campo eléctrico que impulsa la forma en que la atmósfera de la Tierra puede escapar por encima de los polos norte y sur.

Pero ahora, los hallazgos publicados en la revista Nature en agosto de 2024 confirman la existencia del “campo ambipolar”.

La importancia del descubrimiento radica en que no solo da pistas sobre la historia de la Tierra, sino que también “nos da una idea de los misterios de otros planetas y determina cuáles podrían ser hospitalarios de vida”, aseguran desde la agencia espacial estadounidense.

Desde finales de la década de 1960 las naves espaciales que vuelan sobre los polos han detectado una corriente de partículas que fluye desde la atmósfera hacia el espacio.

Esta fue bautizada como “viento polar” y se posicionó como un tópico de interés para los científicos.

El autor principal e investigador de la misión Endurance en el Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, Glyn Collinson, cuestionó que “algo tenía que estar sacando estas partículas de la atmósfera”.

Fue esa incertidumbre y la hipótesis de un tercer campo eléctrico la que llevó a que, en 2016, él y su equipo se pusieran a trabajar en un instrumento que pudiera medir este “campo ambipolar”.

Así nació el cohete Endurance y, a mediados de 2022, lo lanzaron desde Svalbard, un archipiélago que es parte de Noruega y está ubicado al norte del continente europeo

La coautora de la investigación y física espacial de la Universidad de Leicester en Reino Unido, Suzie Imber, detalló que dicho lugar “es el único campo de tiro de cohetes del mundo donde se puede volar a través del viento polar y realizar las mediciones que necesitábamos”.

El despegue fue el 11 de mayo de dicho año y permitió que el cohete alcanzara una altitud de 768,03 kilómetros. Amarizó 19 minutos después en el mar de Groenlandia.

En el trayecto que recorrió, el Endurance midió un cambio en el potencial eléctrico de 0,55 voltios.

“Medio voltio no es casi nada, es tan potente como la pila de un reloj. Pero es la cantidad justa para explicar el viento polar”, aclaró Collinson.

El tipo de partícula más abundante en el viento polar son los iones de hidrógeno, los cuales según la NASA, “experimentan una fuerza hacia afuera de este campo 10,6 veces más fuerte que la gravedad”.

En palabras del coautor de la investigación y científico del proyecto Endurance, Alex Glocer, “eso es más que suficiente para contrarrestar la gravedad; de hecho, es suficiente para lanzarlos hacia el espacio a velocidades supersónicas”.

Los especialistas creen que pueden existir campos similares en otros planetas, tales como Marte.

“Cualquiera con una atmósfera debería tener un campo ambipolar. Ahora que finalmente lo medimos, podemos comenzar a aprender cómo ha moldeado el nuestro y otros a lo largo del tiempo”, enfatizó Collinson.

Respecto a por qué se le denomina “ambipolar” o bidireccional, desde la NASA explican en términos sencillos: “Los iones arrastran a los electrones hacia abajo mientras se hunden con la gravedad”.

“Al mismo tiempo, los electrones elevan a los iones a mayores alturas en su intento de escapar al espacio, como un perrito que tira de la correa de su perezoso dueño”.

“El efecto neto del campo ambipolar es ampliar la altura de la atmósfera, elevando algunos iones lo suficiente para que escapen con el viento polar”.

Un video de la agencia espacial estadounidense relata cómo se dio el proceso para llegar a estos hallazgos.

El registro audiovisual, titulado “Descubriendo el tercer campo energético global de la Tierra”, incluye desde explicaciones del autor principal hasta imágenes del despegue del cohete Endurance y cómo desarrollaron el trabajo científico.

Cabe recordar que los campos previamente conocidos son el gravitacional y el magnético.

A grandes rasgos, el primero se caracteriza porque se encarga de mantener nuestra atmósfera, mientras que el segundo protege al planeta del viento solar, es decir, de la corriente de partículas cargadas que libera el Sol.

Ahora, con los nuevos conocimientos del “ambipolar”, se espera el desarrollo de nuevos trabajos que permitan conocer sus características con mayor profundidad, además de otros tópicos relacionados a la Tierra y otros planetas.

“Es probable que haya influido en la evolución de la atmósfera, pero aún no puedo decirte cuánto. Puede que incluso haya dejado huella en los océanos, pero no sé hasta qué punto. Este campo es una parte fundamental del funcionamiento de la Tierra. Y ahora que por fin lo hemos medido, podemos empezar a plantearnos algunas de estas grandes y apasionantes preguntas”, subraya Glyn Collinson en el video de la NASA.

Puedes leer la investigación completa del equipo internacional de expertos haciendo click en este enlace.