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Magnetosfera terrestre

1960
  • James Van Allen
Satellite in low Earth orbit illustrating Earth's magnetosphere and its protective role against solar radiation.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

La magnetosfera es la región del espacio que rodea a la Tierra donde predomina el campo magnético del planeta, en lugar del campo magnético del viento solar. Se forma por la interacción del viento solar con el campo magnético intrínseco de la Tierra. Esta interacción crea un choque de proa y desvía la mayoría de las partículas cargadas del Sol, protegiendo la atmósfera de la erosión.

La magnetosfera es una estructura compleja y dinámica moldeada por el viento solar, una corriente continua de partículas cargadas (principalmente protones y electrones) que fluyen desde el Sol. En la cara orientada hacia el Sol, la magnetosfera está comprimida y se extiende unos diez radios terrestres. El límite exterior es la magnetopausa. Aguas arriba de la magnetopausa se encuentra el arco de choque, donde el viento solar supersónico se ralentiza bruscamente. En el lado opuesto, el lado nocturno, la magnetosfera se extiende formando una larga cola, la magnetocola, que se extiende cientos de radios terrestres.

Dentro de la magnetosfera se encuentran los cinturones de radiación de Van Allen, dos zonas en forma de rosquilla de partículas cargadas energéticas atrapadas por el campo magnético. El cinturón interior se compone principalmente de alta energía protones, mientras que el cinturón exterior está compuesto principalmente de electrones de alta energía. Estos cinturones representan un peligro para los satélites. La magnetosfera también canaliza partículas solares hacia los polos magnéticos, donde chocan con átomos en la atmósfera superior, causando las espectaculares auroras (aurora boreal y aurora austral). Durante eventos solares intensos, conocidos como geomagnético Durante las tormentas, la magnetosfera puede comprimirse severamente, lo que provoca auroras boreales en latitudes más bajas y supone un riesgo para las redes eléctricas y los sistemas de comunicación.

UNESCO Nomenclature: 2511
- Meteorología

Tipo

Fenómeno físico

Ruptura

Fundacional

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • descubrimiento del campo magnético terrestre
  • Predicción teórica del viento solar por Eugene Parker
  • desarrollo de cohetes y satélites para mediciones in situ
  • comprensión de la física del plasma

Aplicaciones

  • proteger los satélites en órbita de la radiación solar dañina
  • Permitiendo la comunicación por radio a largas distancias atrapando plasma en la ionosfera
  • Comprender y predecir fenómenos meteorológicos espaciales como las tormentas geomagnéticas
  • Estudiando la física del plasma en un laboratorio natural
  • Protegiendo la vida en la Tierra de los rayos cósmicos y el viento solar

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • ‘magnetic sail’ propulsion systems for spacecraft using solar wind interaction
  • Recolección de energía del plasma dentro de la magnetosfera para alimentar satélites
  • Creación de minimagnetosferas artificiales para proteger futuras bases lunares o marcianas.
  • Pronóstico avanzado de auroras para el turismo y la investigación científica
  • Utilizando la dinámica de la magnetosfera para predecir los impactos de las erupciones solares en la Tierra
  • Desarrollar sistemas de comunicación que utilicen la magnetosfera como una antena gigante
  • deploying swarms of nanosatellites to create a 3d real-time map of the magnetosphere
  • biomimetic radiation shielding for astronauts inspired by the magnetosphere’s structure
  • Técnicas de terraformación que implican la generación artificial de una magnetosfera planetaria.
  • Estimular artificialmente las auroras para espectáculos de luces globales o señalización de emergencia
Relacionado con: magnetosfera, viento solar, choque de proa, magnetopausa, cinturones de Van Allen, aurora, clima espacial, física del plasma, tormenta geomagnética, partículas cargadas.

Contexto histórico

Magnetosfera terrestre

1940
1946
1950
1960
1970
1970
1978
1940
1940
1950
1950
1960
1970
1975
1980

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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