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Sin esta "reflexión", los iones y electrones no serían atrapados en la magnetosfera terrestre, sino que seguirían sus líneas de guía hasta la atmósfera, donde serían absorbidas y se perderían. Lo que ocurre es que cada vez que una partícula atrapada se aproxima a la Tierra, es reflejada de nuevo. Así queda confinada en la sección más distante de la línea de campo. |
La corriente de anillo . Debido a que los iones positivos y negativos se mueven en direcciones opuestas (vea el dibujo), ese movimiento creará una corriente eléctrica que circula alrededor de la Tierra en la dirección de las agujas del reloj cuando la miramos desde el norte. La corriente es llamada apropiadamente la corriente de anillo . Observe la diferencia que existe entre las corrientes eléctricas en el espacio y las que usamos en nuestra vida cotidiana. las corrientes que usamos en casa, para iluminarnos, para mover motores o para generar calor, solo circulan si están empujadas por una presión eléctrica o voltaje, contra la resistencia de los circuitos eléctricos. El flujo de estas corrientes es similar al flujo del agua por una tubería, también el agua solo fluye se existe presión, para ayudar a vencer la fricción dentro de la tubería. Tanto el flujo de agua como el de electricidad requieren un aporte constante de energía: una vez que pulsamos el interruptor y desconectamos la corriente de su fuente de voltaje, se para prácticamente al instante. El flujo de la corriente de anillo y de otras muchas corrientes en el espacio, es muy diferente. No necesita un voltaje impulsor o un aporte de energía, pero persiste mientras sus iones y electrones están atrapados en el campo magnético. Muchos aspectos de estos "plasmas sin colisión" son muy diferentes a lo que podríamos esperar y son bastante difíciles de reproducir en el laboratorio: es por esto que la magnetosfera es probablemente nuestro mejor "laboratorio natural" para estudiar los procesos del espacio remoto. Tormentas Magnéticas El campo magnético producido por la corriente de anillo contribuye (más bien ligeramente) al campo magnético observado en la superficie terrestre. Sin embargo hay veces en que se refuerza grandemente la cantidad de partículas atrapadas. En ese momento la corriente de anillo se hace más fuerte y el efecto magnético en la Tierra puede incrementarse 10 veces o más: a esto se le conoce como tormenta magnética. El reforzamiento de las partículas es normalmente de energía moderada, pero puede ser muy numeroso. Como hablaremos en una sección posterior, estos casos pueden interferir con la operación de los satélites de comunicación y causar otros problemas. Si las órbitas atrapadas son tan estables que no pueden perder fácilmente sus partículas, no será fácil que entren nuevas partículas. Entonces, ¿cómo puede originarse el cinturón de radiación y la corriente de anillo? El cinturón interior de radiación, descubierto por los Explorers 1 y 3, parece ser una lenta acumulación de restos de radiación cósmica, como explicaremos en una sección posterior. Sin embargo, la corriente de anillo (a su parte energética a menudo se le llama "cinturón de radiación exterior"), debe su existencia a las tormentas magnéticas, que pueden rellenarla en cuestión de horas. El proceso mediante el que ocurre esto solo es entendido de forma incompleta, pero implica a fuerzas eléctricas, combinadas con magnéticas. Los campos eléctricos son capaces de empujar a las partículas atrapadas hacia la Tierra y, a diferencia del movimiento magnético descrito anteriormente, un campo eléctrico las puede energizar. El origen fundamental de la energía y del campo eléctrico debe ser el viento solar y existen teorías que explican como se transmite. Algunas las mencionamos en secciones adicionales, pero muchos detalles no están aún claros y son controvertidos.
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Lectura adicional:Para conocer adecuadamente el movimiento de los iones y los campos magnéticos se necesita una gran cantidad de matemáticas. Los textos que tratan sobre la física del plasma generalmente cubren los principios más importantes, aunque pueden no estar incluidos algunos aspectos importantes del atrapado de las partículas en el campo terrestre.Para un visión no matemática de algunos de los principios físicos implicado, especialmente la noción de las invariantes adiabáticas, pulse aquí.
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Próxima Etapa: #9H. Radiación Atrapada --Historia
Author and Curator: Dr. David P. Stern Ultima actualización 10 de Noviembre de 2004, traducir 21 December 2000
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Además de la rápida rotación ("giro") alrededor
de las líneas de campo y del movimiento de balanceo adelante y atrás,
las partículas atrapadas también experimentan una lenta "deriva",
mediante la cual saltan de una línea a otra cercana, parecida a
la anterior pero ligeramente girada alrededor del eje magnético
terrestre. Visto desde el polo norte, el ion positivo girará progresivamente
hacia la derecha y el ion negativo lo hará a la izquierda.