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Jets
en el entorno terrestre

por Xóchitl Blanco Cano

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En la figura de arriba se puede ver la región de interacción del viento solar con la Tierra. Se muestran el choque de proa terrestre y la región río abajo de éste, conocida como la magnetofunda, en donde el viento solar ya ha sido desacelerado y tiene velocidades menores a 200 km/s. También se muestra la magnetopausa que es la frontera entre el campo magnético terrestre y la magnetofunda. Se indican además las direcciones del campo magnético interplanetario y de la velocidad del viento solar.

En la figura de abajo se muestran los jets estudiados, J1, J2 y J3 (en azul), en los datos de la misión MMS. De arriba hacia abajo, los paneles muestran datos de campo magnético (componentes y magnitud), densidad de iones, las tres componentes de velocidad y la presión dinámica del plasma que la nave midió en la magnetofunda.

El viento solar es un "plasma" espacial formado por iones y electrones que se propagan por el sistema solar con velocidades de más de 300 km/s. Su origen está en la capa superior de la atmósfera solar llamada corona, cuya temperatura es tan alta, que el material que la compone no puede ser contenido por la gravedad del Sol y continuamente escapa hacia el espacio interplanetario. Debido a la temperatura de alrededor de un millón de grados, los átomos son separados en iones y electrones, y el gas coronal y el viento solar se encuentran en un estado de la materia conocido como plasma. Estudiar las propiedades del viento solar es de suma importancia, ya que éste impacta a diferentes cuerpos celestes, como son los cometas, asteroides y los planetas, incluida la Tierra.

La interacción del viento solar con el campo magnético terrestre resulta en la formación de una coraza magnética alrededor de nuestro planeta conocida como la magnetósfera. Ésta protege a la atmósfera y la superficie de nuestro planeta de la llegada de la mayoría de las partículas del viento solar. Debido a la alta velocidad del viento solar se forma una onda de choque curva delante de la magnetósfera, que por su forma, recibe el nombre de choque de proa. Al atravesar el choque, el viento solar es desacelerado, comprimido y calentado y da lugar una región llamada magnetofunda. Es muy importante estudiar las propiedades del viento solar en la magnetofunda, ya que éste es el plasma que interactúa con el campo magnético de nuestro planeta.

Hemos utilizado los datos de la misión MMS (Magnetospheric Multiscale Mission ) de la NASA para estudiar fenómenos en la magnetofunda conocidos como "jets" o "chorros" que se destacan por su alta presión dinámica en comparación con el resto de la magnetofunda. Es importante entender sus características, ya que los jets pueden impactar y modificar a la magnetósfera, provocando un tipo de auroras e incluso dejando sus firmas en los datos de los observatorios geomagnéticos ubicados en la superficie de nuestro planeta.
Con los datos de campo magnético y de plasma (densidad, velocidad, temperatura) demostramos que existen jets de diferentes tipos. Algunos son pequeños con velocidades mucho mayores a las de sus alrededores (jets J1 y J2 en la figura) y con casi ningún cambio en densidad. Otros son más extensos y muestran mayores incrementos en su densidad, aunque casi ningún incremento en su velocidad, como el jet J3. Es muy posible que los jets más pequeños (J1 y J2) estén asociados a procesos de reconexión magnética y que el jet más extenso (J3) se haya generado en la zona del choque terrestre. Además de estudiar las características de los jets, nuestro estudio muestra que la magnetofunda está permeada por ondas llamadas "ondas espejo", en las que los cambios en la magnitud del campo magnético suceden en anticorrelación con los cambios en la densidad. En el intervalo estudiado, estas ondas rodean a los jets.

Si quieres saber más sobre estos jets y las ondas tipo espejo te invitamos a que leas nuestro artículo aquí