Eventos Explosivos en la Magnetosfera: Investigando Subtormentas Inusuales en la Cola Magnética de la Tierra

La ilustración muestra las líneas del campo magnético alrededor de la Tierra reconectándose en la magnetocola, generalmente uno de los primeros signos de una subtormenta. Un proyecto financiado internamente por el Southwest Research Institute está investigando la naturaleza de las subtormentas, específicamente un evento de 2017 cuando la reconexión pareció ocurrir sin incitar una subtormenta. Crédito: NASA / Goddard Space Flight Center-Conceptual Image Lab

Utilizando los datos de la misión MMS de la NASA, SwRI explora eventos de subtormenta inusuales en la magnetocola de la Tierra para comprender mejor la reconexión magnética y sus efectos en la magnetosfera global.

El Southwest Research Institute (SwRI) está investigando un evento inusual en la magnetocola de la Tierra, la extensión alargada de la magnetosfera del planeta que se aleja del sol. Los científicos de SwRI están examinando la naturaleza de las subtormentas, disturbios fugaces en la magnetocola que liberan energía y a menudo causan auroras, utilizando datos de la misión de escala multiespectral magnetosférica (MMS) de la NASA.

Desde su lanzamiento en 2015, las naves espaciales MMS han estado inspeccionando la magnetopausa, el límite entre la magnetosfera y el plasma circundante, en busca de signos de reconexión magnética, que ocurre cuando las líneas del campo magnético convergen, se rompen y se reconectan, convirtiendo explosivamente la energía magnética en calor y energía cinética. En 2017, MMS observó signos de reconexión magnética en la magnetocola pero no los signos normales de una subtormenta que acompañan a la reconexión, tales como corrientes eléctricas fuertes y perturbaciones en el campo magnético.

Ilustración de las cuatro naves espaciales MMS en órbita en el campo magnético de la Tierra. Crédito: NASA

"Queremos ver cómo la física local observada por MMS afecta a toda la magnetosfera global", dijo el Dr. Andy Marshall de SwRI, un investigador postdoctoral. "Comparando ese evento con subtormentas más típicas, estamos esforzándonos por mejorar nuestra comprensión de qué causa una subtormenta y la relación entre subtormentas y reconexión".

Durante el proyecto de un año, SwRI comparará las mediciones in situ de MMS de la reconexión que afecta a campos y partículas locales con reconstrucciones de la magnetosfera global creadas por el Centro de Modelado Coordinado de la Comunidad en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA utilizando el Marco de Modelado del Clima Espacial de la Universidad de Michigan.

"Es posible que existan diferencias significativas entre los patrones de convección de la magnetocola global para las subtormentas y la reconexión de la cola sin subtormentas", dijo Marshall. "No hemos observado el movimiento de las líneas del campo magnético a escala global, por lo que podría ser que esta subtormenta inusual fue un evento muy localizado que MMS pudo observar. De lo contrario, podría cambiar nuestra comprensión de la relación entre la reconexión en la cola y las subtormentas.

MMS es la cuarta misión del Programa de Sondas Solares Terrestres de la NASA. El Centro de Vuelo Espacial Goddard construyó, integró y probó las cuatro aeronaves MMS y es responsable de la gestión y operación general de la misión. El investigador principal del equipo científico del conjunto de instrumentos MMS tiene su base en SwRI en San Antonio. La planificación de las operaciones científicas y el comando de los instrumentos se realizan en el Centro de Operaciones Científicas de MMS en el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial de la Universidad de Colorado en Boulder.