El corazón de Van Allen

Entre los fenómenos más fascinantes de la naturaleza, los cinturones de Van Allen ocupan, sin lugar a duda, un lugar destacado. Estos representan dos regiones alrededor de la Tierra formadas por un «mar de partículas» de alta energía (sobre todo electrones) y, por tanto, repletas de radiación. Descubiertos a finales de los años cincuenta por el geólogo James Alfred Van Allen, el perfil de los cinturones está definido por las líneas del campo magnético terrestre que los mantienen atrapados a nuestro planeta. El más interior se sitúa entre 700 y 10.000 kilómetros; el exterior, entre unos 14.000 y 30.000 kilómetros de altitud.

El estudio de esta zona de nuestro planeta ha permitido realizar, en las últimas décadas, grandes avances en el campo de la exploración espacial y la comunicación satelital, por lo que, hoy en día, sigue despertando un gran interés. Los científicos sabían que aquí las partículas eran aceleradas a velocidades próximas a la de la luz, dando vida a radiaciones dañinas para cualquier organismo biológico que viaje al espacio. Con todo, desconocían el origen del fenómeno.

Ahora, gracias a las dos sondas gemelas Van Allen Radiation Belt Storm Probes de la NASA, Geoffrey Reeves, del Laboratorio Nacional Los Álamos, y sus colaboradores han descubierto el mecanismo responsable de la aceleración de los electrones hasta velocidades ultrarrelativistas. Según publicaron en la revista Science, la producción de la radiación ocurre in situ, en el interior de los cinturones, cuando los campos eléctricos creados por las mismas partículas cargadas arrancan electrones de los átomos presentes en el interior de los cinturones, y los aceleran a velocidades elevadísimas. Además, este proceso alteraría la densidad y la energía de los cinturones en escalas de tiempo que oscilan entre los segundos y las horas.

Los datos recolectados hasta la fecha por los satélites presentaban una calidad demasiado escasa para detectar este fenómeno. En cambio, el lanzamiento de las dos sondas de la NASA ha representado un cambio de tuerca, que les ha permitido a los expertos estudiar ambas regiones desde puntos de vistas diferentes y de forma simultánea. De esa manera, han podido descartar la otra hipótesis que proponía que el transporte y la aceleración de los electrones eran debidos a una fuente externa a los cinturones de Van Allen.

Finalmente, como este constituye un proceso físico posible en cualquier lugar del cosmos, los responsables del estudio aseguran que el fenómeno observado en la Tierra podría repetirse también en los cinturones de radiación que envuelven Júpiter, Saturno o cualquier otro exoplaneta magnetizado. El nuevo hallazgo debería ayudar a realizar mejores previsiones ante el lanzamiento al espacio exterior de una misión tripulada e, incluso, para reducir al mínimo las interrupciones de comunicación satelital.

Science

Representación artística de los cinturones de radiación de Van Allen que envuelven la Tierra. El más interior se sitúa entre 700 y 10.000 kilómetros; el exterior, entre unos 14.000 y 30.000 kilómetros de altitud. [NASA]