Mejorando los límites magneticos del sistema Tierra-Venus

n algunos aspectos, la Tierra y Venus puede ser considerados como casi gemelos, ya que son similares en tamaño, masa y estructura interna. Sin embargo, aunque la región central de cada planeta es rico en hierro, Venus rota muy lentamente en comparación con la Tierra y esto afecta el comportamiento de su núcleo de metal líquido. Considerando que el activo dínamo interno de la Tierra es capaz de crear un campo magnético global, Venus es incapaz de generar un campo magnético interno. Como consecuencia, Venus tiene una magnetosfera mucho más pequeña, que es inducida por la interacción entre el plasma en su atmósfera exterior muy escasa y el viento solar. El entorno magnético de la Tierra y su interacción con el viento solar variable han sido explorados por naves espaciales en órbita durante décadas, dando lugar a una buena comprensión de la ubicación y el ancho de la frontera exterior de la magnetosfera, la llamada magnetopausa.

Sin embargo, unas contadas naves espaciales han orbitado el segundo planeta desde el Sol, y todavía hay muchas lagunas en nuestra comprensión de la conexión Sol-Venus. A fin de cubrir algunas de las lagunas en nuestro conocimiento, un equipo de científicos europeos han desarrollado un modelo de la magnetopausa, que tenga en cuenta las condiciones del plasma diferentes en ambos planetas. El estudio, publicado en la revista Planetary and Space Science, utiliza los datos obtenidos por Venus Express de la ESA orbitador y la nave de la flotilla de cuatro Cluster de la ESA en la órbita de la Tierra.

Las posiciones de Venus y la Tierra en el plano de la eclíptica, el 27 de junio de 2006. Crédito: ESA El equipo ha seleccionado los datos recogidos el 27 de junio de 2006, para su estudio. Ese día, la Venus Express cruzó varias veces la magnetopausa del planeta, lo que le permitio tomar muestras del campo magnético, ademas de las principales propiedades del electrón y el medio ambiente de iones (densidad, velocidad mayor y la energía), medida por el ASPERA-4 con su instrumento de plasma. Unas horas más tarde, el cuartetode naves Cluster Server cruzó la magnetopausa terrestre, en los albores del flanco de la magnetosfera. Los datos de partículas del espectrómetro de iones de Cluster Server y los datos del campo magnético de la magnetómetro dieron una descripción de múltiples puntos de las condiciones en el borde de la burbuja magnética de la Tierra

Las observaciones conjuntas casi simultánea por la Venus Express y Cluster permitió al equipo para completar un estudio comparativo de la interacción del viento solar con las capas externas de la magnetosfera de Venus y la Tierra. Los científicos también fueron capaces de comparar los datos de la nave con los resultados de los modelos cinéticos de las interfaces de plasma que se había adaptado para la magnetopausa de los dos planetas. Era la primera vez que este tipo de modelo cinético se ha probado en dos entornos muy diferentes de plasma. "Elegimos ese día porque sabíamos que las naves cruzarían las magnetopausas de los planetas al mismo tiempo y las condiciones fueron similares", explicó Mario Echim del Instituto de Ciencias Espaciales, Rumania, y el Instituto Belga de Aeronomía Espacial en Bruselas, quien fue el autor principal del artículo.

A pesar de que la Tierra y Venus no estaban en la misma corriente de viento solar, las partículas del Sol fluyerin constantemente hacia fuera en cerca de 300 km / s. Por otra parte, no hubo grandes fluctuaciones en el campo magnético, la temperatura y la densidad de iones. " Hemos sido capaces de comparar las dos magnetopausas, incluyendo su grosor, la densidad de corriente y varias propiedades electrodinámicas, "dijo Echim. " Nuestros resultados sugieren que la estructura cinética de la magnetopausa en Venus está dominada por los iones de viento solar de origen, con alguna contribución del plasma planetario. La estructura de la magnetopausa terrestre es diferente, con el plasma y el campo magnético terrestre en el papel principal de la determinación de su forma y propiedades electrodinámicas. " El grueso de la magnetopausa también es diferente: aproximadamente del 1500 km a través de la Tierra, en comparación con cerca de 200 kilómetros de Venus. " Nuestro modelo no había sido aplicado a Venus, por lo que tuvimos el placer de ver que se predijeron las condiciones de manera acertada.

También gracias a ello fue capaz de proporcionar un tiempo de resolución mucho mayor que el instrumento de plasma de Venus Express, que demuestra en mayor detalle cómo los iones y los electrones interactúan con la magnetopausa. " Según Echim, el modelo podría aplicarse también a otros planetas, especialmente Marte, que se han localizado las bolsas del campo magnético remanente, y Saturno, que está siendo explorado por el orbitador Cassini. " El estudio comparativo de los entornos de plasma planetarios contribuye a una mejor comprensión de los principios generales que rigen la configuración y la dinámica de la magnetosfera, en particular el papel del estado del viento solar y del entorno de plasma del planeta, "dijo.

Estos estudios también ayudan a predecir las condiciones de los vehículos espaciales en órbita. La capacidad de modelar y predecir la ubicación de la magnetopausa planetaria es importante, ya que los cambios importantes en la presión del viento solar pueden hacer que el campo magnético del globo se deforme para dentro y fuera. En casos extremos, los satélites geoestacionarios pueden volar fuera de la protección de la burbuja magnética, poniéndolos bajo asalto directo por las llamaradas solares y eyecciones de masa coronal. Otros autores del trabajo fueron: R. Maggiolo y J. De Keyser del Instituto Belga de Aeronomía Espacial, Bruselas, TL Zhang, del Instituto de Investigación Espacial de Graz, Austria; Voitcu G. del Instituto de Ciencias Espaciales en Rumanía, y S. Barabash y Lundin R. del Instituto Sueco de Física Espacial de Kiruna.