Sol Parte 3

Tormentas geomagneticas :

Es una perturbación temporal en la magnetosfera terrestre que puede ser causada por una onda de choque de viento solar y/o una eyeccion de masa coronal (CME) que interactua con el campo magnético terrestre. El incremento en la presión del viento solar inicialmente comprime la magnetosfera . El campo magnético del viento solar interactua con el campo magnético de la tierra y transfiere la energía a la magnetosfera . Ambas interacciones causan un incremento en el movimiento del plasma a través de la magnetosfera ( conducido por campos eléctricos incrementados dentro de la magnetosfera) y un incremento en la corriente eléctrica en la magnetosfera e ionosfera. La presión del viento solar sobre la magnetosfera aumentara o disminuirá en función de la actividad solar .
Durante la fase principal de la tormenta geomagnetica , la corriente eléctrica en la magnetosfera crea una fuerza magnética que empuja la frontera entre la magnetosfera y el viento solar . Las tormentas por CME son mas comunes durante el máximo de ciclo solar , mientras que las tormentas por Corrientes de alta velocidad (CIR , viento solar) son mas comunes durante el mínimo solar.
Varios fenomenos del clima espacial tienden a ser asociados con o son causados por tormentas geomagneticas . Estos incluyen : eventos de partículas energéticas solares (SEP) , corrientes inducidas geomagneticamente (GIC) ,disturbios en la ionosfera que causan problemas de radio y los radares , trastornos en la navegacion por compás magnético , auroras boreales que según la intensidad del fenomeno pueden verse hasta latitudes muy bajas ( serca al ecuador) .
Los efectos de este fenómeno se sienten en el planeta tierra aproximadamente 52 horas despues y pueden durar 24 , 48 horas o varios días y solo se siente si la onda de choque esta dirigida hacia la tierra .

El Campo Magnético Interplanetario

La regiones donde nace el viento solar están inmersas en el campo magnético solar (aunque quizá en regiones donde ese campo es relativamente débil). Sin embargo, el plasma surge desde regiones de campos magnéticos que pueden dispersar esos campos hacia donde sea que lleguen. Esto ocurre por la "línea de preservación del campo" , una propiedad proveniente de las ecuaciones del plasma ideal. Por esas ecuaciones, en un plasma ideal, los iones y los electrones que comienzan compartiendo la misma línea de campo magnético, continúan haciéndolo posteriormente, como si la línea fuese un hilo (deformable) y las partículas unas cuentas ensartadas en él.

 Si la energía del campo magnético es dominante, sus líneas de campo mantienen su forma y el movimiento de las partículas deben avenirse a ellas; eso es lo que ocurre en los cinturones de radiación. Por otro lado, si  la que es dominante es la energía de las partículas --o sea, si el campo es débil y las partículas densas-- el movimiento de las partículas  solo es afectado ligeramente, mientras que las líneas del campo son dobladas y arrastradas a seguir ese movimiento. Este es el caso del viento solar.

 Imagine una línea de campo extendiéndose desde la masa solar hasta la corona superior. Las partículas en sus "raíces" permanecen con el Sol, pero las de la alta corona fluyen con el viento solar, hacia la órbita de la Tierra y mucho más allá. Todo este tiempo (bajo condiciones ideales- una buena aproximación) la misma línea de campo continúa conectando ambos grupos. Así algunas líneas de campo solar se extenderán hasta la Tierra y más allá, produciendo el campo magnético interplanetario (IMF). Es este IMF el que permite al viento solar "atrapar"  los iones de la cola de un cometa, como se hizo en un "cometa artificial" producido en un experimento en 1985 (vea iones positivos, "nubes de iones de bario"). Como veremos, el IMF juega un papel importante en la relación entre la magnetosfera y el viento solar.

Exploración geológica :

Los geologos utilizan el campo magnético de la tierra para determinar las estructuras de las rocas subterráneas . En la mayoría de las ocasiones los exploradores están buscando petroleo , gas o depósitos minerales. Solo pueden tener éxito cuando el campo magnético de la tierra esta en calma y las señales magnéticas características pueden ser detectadas . Otros exploradores prefieren trabajar cuando ocurren tormentas geomagneticas . Cuando las variaciones de las corrientes eléctricas subterráneas de la tierra les permitan ver las estructuras minerales o de petroleo bajo la superficie . Por esta razón muchos exploradores utilizan las alertas geomagneticas y las predicciones para programar sus actividades. 

Oceanos magenticos:

Los océanos pueden no ser considerados como magnéticos, pero hacen una pequeña contribución al escudo magnético protector de nuestro planeta. Sorprendentemente, los satélites Swarm de la ESA no solo han medido este campo extremadamente débil, sino que también han llevado a nuevos descubrimientos sobre la naturaleza eléctrica de la Tierra interna.

El campo magnético nos protege de la radiación cósmica y las partículas cargadas que bombardean la Tierra desde el Sol. Sin él, la atmósfera tal como la conocemos no existiría, haciendo la vida virtualmente imposible.

Los científicos necesitan aprender más sobre nuestro campo de protección para comprender muchos procesos naturales, desde los que ocurren en el interior del planeta, hasta el clima en el espacio causado por la actividad solar. Esta información permitirá una mejor comprensión de por qué el campo magnético de la Tierra se está debilitando.

Aunque sabemos que el campo magnético se origina en diferentes partes de la Tierra y que cada fuente genera magnetismo de diferentes potencias, exactamente cómo se genera y por qué cambia no se entiende completamente.

Es por eso que, en 2013, la ESA lanzó su trío de satélites Swarm.

Si bien la misión ya está arrojando nueva luz sobre cómo el campo está cambiando, este último resultado se centra en la fuente más elusiva de magnetismo: las mareas oceánicas.

Cuando el agua salada del océano fluye a través del campo magnético, se genera una corriente eléctrica y esto, a su vez, induce una respuesta magnética en la región profunda debajo de la corteza terrestre: el manto. Debido a que esta respuesta es una porción tan pequeña del campo general, siempre va a ser un desafío medirla desde el espacio.

El año pasado, científicos del Instituto Federal Suizo de Tecnología, ETH Zurich, mostraron que si se pudiera medir desde el espacio, nunca antes se hubiera hecho, también debería decirnos algo sobre el interior de la Tierra. Sin embargo, todo esto siguió siendo una teoría, hasta ahora.

Gracias a las medidas precisas de Swarm junto con los de Champ, una misión que terminó en 2010 después de medir la gravedad de la Tierra y los campos magnéticos durante más de 10 años, los científicos no solo han podido encontrar el campo magnético generado por las mareas oceánicas sino que, notablemente, han utilizado esta nueva información para obtener una imagen de la naturaleza eléctrica del manto superior de la Tierra a 250 km por debajo del fondo del océano.

Alexander Grayver, de ETH Zurich, dijo: "Los satélites Swarm y Champ nos han permitido distinguir entre la 'litosfera' oceánica rígida y la 'astenosfera' más flexible que se encuentra debajo".

La litosfera es la parte externa rígida de la tierra, que consiste en la corteza y el manto superior, mientras que la astenosfera se encuentra justo debajo de la litosfera y es más caliente y más fluida que la litosfera.

"Efectivamente, 'sonido geodésico desde el espacio', este resultado es el primero para la exploración espacial", continúa.

"Estos nuevos resultados son importantes para comprender la tectónica de placas, cuya teoría sostiene que la litosfera de la Tierra consiste en placas rígidas que se deslizan sobre la astenosfera más caliente y menos rígida que sirve como lubricante, lo que permite el movimiento de la placa".

Roger Haagmans, científico de la misión Enjambre de la ESA, explicó: "Es sorprendente que el equipo haya podido utilizar solo dos años de mediciones de Swarm para determinar el efecto de marea magnética del océano y ver cómo cambia la conductividad en la litosfera y la parte superior manto.

"Su trabajo muestra que hasta unos 350 km por debajo de la superficie, el grado en que el material conduce las corrientes eléctricas está relacionado con la composición.

"Además, su análisis muestra una clara dependencia del entorno tectónico de la placa oceánica. Estos nuevos resultados también indican que, en el futuro, podríamos obtener una vista 3D completa de la conductividad debajo del océano ".

Rune Floberghagen, directora de la misión Swarm de la ESA, agregó: "Tenemos muy pocas formas de investigar profundamente en la estructura de nuestro planeta, pero Swarm está haciendo contribuciones extremadamente valiosas para comprender el interior de la Tierra, lo que aumenta nuestro conocimiento de cómo funciona la Tierra como un sistema completo ".

Referencias::

https://www-spof.gsfc.nasa.gov/Education/Msolwind.html

https://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/spanish09/sum09/01_sondeos_electromagneticos.pdf

http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Swarm/Magnetic_oceans_and_electric_Earth

https://www.ethz.ch/content/dam/ethz/special-interest/erdw/geophysics/epm-dam/images/Tides/Schnepf_Kuvshinov_Sabaka_2015_GRL.pdf