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La misión de la magnetosfera multiescala, o MMS, está programada para lanzarse al espacio el 12 de marzo de 2015. La misión consta de cuatro naves espaciales para observar un fenómeno llamado reconexión magnética--que no ocurre naturalmente en la Tierra todo lo que a menudo se piensa, pero es algo habitual en el espacio. En el corazón de reconexión magnética es un proceso de física fundamental en el cual las líneas del campo magnético se unen y realigan explosivamente, enviando a menudo las partículas en el área volando cerca de la velocidad de la luz.
El proceso puede sonar un poco abstracto, pero está en el corazón de algunos acontecimientos muy concretos en el espacio. Tomemos, por ejemplo, una explosión gigante en el Sol, que se produjo el 12 de julio de 2012, causando colorido aurora y espacio tiempo cerca de la Tierra unos días más tarde. La Reconexión magnética había catalizado numerosos eventos a lo largo del camino.
Todo comenzó a las 12:11 p.m. EDT el 12 de julio de 2012, cuando la reconexión magnética en la atmósfera del Sol, la corona, condujeron a una llamarada solar. Los científicos aún no saben exactamente lo que pone en marcha una de estas gigantescas explosiones de luz y rayos x, pero saben de la reconexión magnética – iniciada en áreas de complejos e intensos campos magnéticos en el Sol es responsable en última instancia.
Las llamaradas solares – como éste capturado por SDO de la NASA el 12 de julio de 2012, iniciadas por un fenómeno llamado reconexión magnética.
Crédito de la imagen: NASA/SDO
Las erupciones solares como las llamaradas ocurren a menudo en conjunción con otro tipo de explosión que también es una consecuencia de reconexión, se llaman una eyección de masa coronal o CME. CMEs son nubes gigantes de material solar que estallan hacia arriba lo suficientemente rápido para alcanzar la velocidad de escape y alejar al espacio.
Eventos eruptivos solares causadas por reconexión magnética en el Sol pueden provocar gigantes eyecciones de material solar, llamado eyecciones de masa coronales. Éste, según lo observado por el conjunto ESA/NASA Solar y Observatorio Soho, viajó a través del espacio hacia la Tierra en julio de 2012.
Crédito de la imagen: ESA & NASA/SOHO
12 de julio que CME aceleró hacia fuera del Sol con una velocidad inicial de 850 millas por segundo y se dirigió directamente hacia la Tierra, como puede verse en esta simulación de la CME creada con un modelo de llama un modelo de Enlil, vía el centro comunitario coordinado modelado Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland.
Un gráfico de datos desde el explorador de composición avanzada de la NASA muestra cómo los campos magnéticos están alineados a las afueras de la burbuja magnética protectora de la Tierra, la magnetosfera. Cuando por debajo de cero, como lo fue Julio 15-16 de 2012, el gráfico indica potencial de reconexión magnética y mayor espacio de tiempo.
Crédito de la imagen: NASA/as
El material en una CME tiene compuestos muy calientes, las partículas cargadas, también conocido como plasma. Este plasma lleva incrustados campos magnéticos a lo largo del paseo. El 14 de julio de 2012 en alrededor 2 p.m. EDT, después de viajar durante dos días, las líneas de campo magnético colisionaron con el campo magnético que rodea naturalmente la Tierra, una burbuja gigante llamada la magnetosfera donde pronto experimentó otra pelea de reconexión magnética.
Líneas de campo de la magnetosfera naturalmente punto del polo magnético del sur de la Tierra a su polo norte. A veces, las líneas del campo magnético dentro de una CME apuntan en la misma dirección y la colisión es razonablemente suave: material Solar de la CME es rechazado, y la magnetosfera en sí misma no siente mucho efecto.
Pero este no fue el caso para esta CME. Las líneas del campo magnético en el plasma se apuntaban en la dirección opuesta de las líneas del campo alrededor de Tierra – como puede verse en este gráfico de explorador de composición avanzada de la NASA, o ACE, que se encuentra a 1 millón de millas más cerca del Sol que la Tierra, a las afueras de nuestra magnetosfera. Este tipo de gráfico de ACE muestra sólo cuánto de un componente de campo magnético norte-sur está presente en cualquier momento dado. Por encima de la línea media, el gráfico muestra los campos magnéticos que señalan del norte como de la Tierra; por debajo de la línea media indica los campos magnéticos que apuntan al sur. Tenga en cuenta, en este caso, el período extendido de fuerte campo magnético hacia el sur el 15 de julio y 16. Una y otra vez durante este tiempo y período, cuando la CME opuesta dirigida por campos magnéticos chocó con líneas magnetosfera de la Tierra, reconexión magnética se produjo justo en el límite de la magnetosfera.
Visto como si mirara hacia abajo desde la parte superior del Sol, este modelo – llamado un modelo de Enlil – muestra cómo una eyección de masa coronal o CME, viajó desde el Sol hacia la Tierra 12-15 de julio de 2012. Eventos de reconexión magnética que ocurre como la CME llegaron a Tierra para establecer el clima espacial en el espacio cercano a la Tierra.
Crédito de la imagen: NASA/Goddard/CCMC/Bridgman
Durante este período de reconexión magnética repetida, oleadas de material solar entraron a la magnetosfera, zoom en el espacio cercano a la Tierra. En esta visualización de la magnetosfera, puedes ver cómo las líneas de campos magnéticos en el frente de la magnetosfera se realinean, peladura atrás como capas de una cebolla. Como más líneas se pelan vuelta, más energía se vuelca en la cola de la magnetosfera, el campo, dando tiene lugar a lo que llama una tormenta geomagnética.
Esta visualización muestra lo emocionada que la magnetosfera se convirtió después de ser aprobada por la CME. Tales fenómenos meteorológicos en el espacio pueden comprimir la parte delantera de la magnetosfera para que satélites queden expuestos a las más duras de las radiación fuera de la magnetosfera. La declinación magnética puede iniciar también las corrientes eléctricas que fluyen a través de las líneas de la cuadrícula en la Tierra, con el potencial de dañar transformadores y desbaratar las redes eléctricas de utilidad.
En la visualización, también puedes ver las líneas de campo conectando y realineamiento del lado derecho de la Tierra, en el campo. Como el campo se pone cada vez más inestable, podemos ver ejemplos adicionales de reconexión magnética. Los eventos de reconexión enviaron partículas disparando por la cola y también hacia la Tierra, donde colisionaron con partículas en la atmósfera para crear auroras. Esta imagen muestra la aurora roja púrpura que se produjo en Missouri el 15 de julio de 2012.
Una aurora en la madrugada del 15 de julio de 2012, en Albany, Missouri muestra un resultado colorido de reconexión magnética.
Créditos Fotográficos: Cortesía de Dan Bush
La órbita para MMS llevarlo a través de la reconexión magnética en la nariz de la magnetosfera por más de un año y luego cambiar y volar a través de áreas de reconexión magnética en el campo. MMS nos ofrece nuestra primera vista alguna vez tridimensional de este proceso como está sucediendo, que proporciona cantidades sin precedentes de la información para ayudar a los científicos a entender mejor lo que lo pone en marcha y qué efectos causa cerca de la Tierra. Grupos como centro de la NASA comunitaria coordinada modelado luego pueden tomar esa información para mejorar los modelos como los que se ven aquí, que puede ser utilizado por Space Weather Prediction Center de la NOAA--fuente oficial del gobierno de los Estados Unidos para la previsión de espacio, alertas, vigilancias y avisos – se utiliza para pronosticar el clima espacial.
MMS es la cuarta misión Solar terrestre sondas de programa de la NASA. NASA Goddard construido, integrado y probado la nave MMS cuatro y es responsable de las operaciones de gestión y misión la misión general. El Southwest Research Institute en San Antonio, Texas, lidera el equipo de ciencia instrumento Suite. Instrumento ciencia planificación y operaciones comando desarrollo secuencia se realizará en el centro de operaciones de MMS científico en el laboratorio de la Universidad de Colorado para atmosférica y física espacial en Boulder.
Karen C. FoxNASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland
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