Neumático azul pinchado: el oxígeno escapa al espacio

Nuestro oxígeno se filtra desde la Tierra hacia el espacio constantemente. Ahora, los cuatro satélites de la ESA, Cluster, descubrió el mecanismo físico de esta "gotera": El propio campo magnético acelera el escape del oxígeno.

Gráfico representando el oxígeno que escapa de las regiones polares de nuestro planeta.

En este nuevo trabajo se usan datos recolectados por Cluster entre los años 2001 y 2003. En esta época, se acumularon datos sobre haces de átomos de O2 ionizados, fluyendo al espacio desde los polos. Cluster también midió la intensidad y dirección del campo magnético terrestre en presencia de los haces.
Hans Nilsson, del Instituto Sueco de Física Espacial, lideró un equipo de científicos espaciales que analizaron los datos. Descubrieron que los iones de oxígeno eran acelerados por cambios de dirección en el campo magnético. "Es algo similar a un efecto de catapulta", dice Nilsson. Tener las cuatro naves Cluster fue esencial para el análisis debido a que dio una forma de medir ampliamente la intensidad y la dirección del campo magnético. "Cluster nos permitió medir el gradiente del campo y ver su cambio direccional con el tiempo".
Previo a la era espacial, los científicos pensaban que el campo magnético estaba lleno sólo de viento solar, el constante flujo de partículas que emite el Sol. Pensaban que eso creaba una gran almohada que protegía la atmósfera de la Tierra de la interacción directa con este viento.

Gráfico mostrando la interacción del campo magnético terrestre y el viento solar.

"Empezamos ver cuántas interacciones ocurren entre el viento solar y la atmósfera", comenta Nilsson. Las partículas energéticas del viento solar pueden ser canalizadas a lo largo de las líneas de campo magnético y, al impactar en la atmósfera, pueden producir auroras. Esto ocurre sobre los polos terrestres. Las mismas interacciones dan a los iones de oxígeno energía suficiente para acelerarlos fuera de la atmósfera y llegar al ambiente magnético de la Tierra.
Los datos de Cluster fueron capturados sobre los polos con los satélites a una altitud entre los 30.000 y 64.000 Km. Las medidas tomadas por satélites anteriores en los 80 y 90 demostraron que los iones que escapaban viajaban más rápido a más altura de observación, lo que implicaba que estaba involucrado algún tipo de mecanismo de aceleración y se propusieron varias posibilidades. Gracias a este nuevo estudio de Cluster, ahora se identificó el mecanismo responsable de la mayor parte de la aceleración.
Hoy el escape de oxígeno no es algo preocupante. Comparado a las reservas de la Tierra del gas que permite la vida, lo que se fuga es ridículo. No obstante, en el futuro lejano, cuando el Sol comience a calentarse en su última etapa, el equilibrio podría cambiar y el oxígeno en escape sería mayor. "Sólo podemos predecir estos cambios futuros si comprendemos los mecanismos involucrados", dice Nilsson.

Por ahora, Cluster continuará recolectando datos y proporcionando nuevas visiones sobre el complejo ambiente magnético que rodea a nuestro planeta.

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