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Martes 30 de mayo de 2006 Por Sergio Dasso (*) El campo magnético terrestre nos protege de los efectos nocivos (tanto sobre sistemas biológicos como tecnológicos) que producen las partículas eléctricamente cargadas (iones y electrones) de gran energía que son expulsadas desde el Sol y que viajan a través del medio interplanetario; un flujo continuo de partículas muy energéticas denominado «viento solar». Debido a la interacción entre una partícula con carga eléctrica y el campo magnético, flujos de partículas extraterrestres de origen solar que vienen en dirección a la Tierra, son desviados por nuestro «escudo geomagnético». El movimiento principal que realiza una partícula cargada sometida a un campo magnético intenso se muestra en la figura 1, y corresponde a un movimiento helicoidal que enhebra a la partícula en la línea de campo magnético. Este movimiento es conocido como giro de ciclotrón y es una de las razones principales por las cuales las partículas cargadas del viento solar no pueden penetrar en el entorno terrestre magnetizado.
El viento solar fue observado por primera vez in situ en 1959, por las sondas soviéticas Luniks 2 y 3, en las inmediaciones terrestres. Estas observaciones confirmaron en forma contundente su existencia, predicha teóricamente por Parker en 1958. Los datos obtenidos se correspondían con las propiedades del flujo de partículas predichas por Parker. La incidencia del flujo de partículas del viento solar sobre el campo geomagnético (la magnetosfera de la Tierra) deforma su estructura espacial, produciendo una compresión en su frente y un estiramiento en su cola. Mientras que hacia el frente diurno la magnetosfera comprimida dista del centro de la Tierra en unos 5-7 radios terrestres, hacia la cola nocturna la magnetosfera puede extenderse hasta alcanzar unos 200 radios terrestres. En la Figura 2 se muestra un esquema de la magnetosfera terrestre, deformada debido al viento solar.
A pesar de poder sentirnos protegidos por el escudo geomagnético estando en el nivel de la superficie terrestre, en determinadas circunstancias el Sol induce condiciones en el entorno espacial de nuestro planeta, de tal forma que el escudo geomagnético se debilita, y una gran cantidad de partículas desde el viento solar logra penetrar, entrando por las regiones polares, en el interior de la magnetosfera. Este ingreso masivo de partículas energéticas, excita los sistemas de corriente eléctrica ubicados por encima (a gran altura) de la superficie terrestre, principalmente al sistema denominado «Corriente de Anillo». Entonces se detonan las denominadas «tormentas geomagnéticas», que se manifiestan con violentas fluctuaciones del campo geomagnético en todo el globo terrestre. Estas tormentas geomagnéticas producen graves daños sobre diversas tecnologías que son administradas por nuestra sociedad actual: daños permanentes y transitorios en los dispositivos electrónicos de sondas espaciales; fallas transitorias en las computadoras a bordo de aviones y satélites; daños y posibles cortes en líneas de transmisión eléctrica en países ubicados en altas latitudes (cercanos a los polos); aumentos en dosis de radiación recibidas por pasajeros de aviones que viajan a gran altitud (mayor incidencia sobre las tripulaciones de los mismos debido a la acumulación de las dosis recibidas); modificaciones en las trayectorias de satélites que orbitan en el entorno terrestre; desorientación en sistemas de navegación basados en sistemas de posicionamiento global (Global Global Positioning System, GPS); retraso y problemas con las actividades desarrolladas en estaciones espaciales como la Estación Espacial Internacional; interferencia en comunicaciones de radio, telefonía y TV satelital; inducción de corrientes eléctricas parásitas bajo tierra, por ejemplo en largos caños de transporte de petróleo y gas que perjudican su operación, etcétera. Debido a que estos efectos adversos podrían atenuarse si las tempestades geomag-néticas pudieran ser pronosticadas con suficiente anticipación, desde hace varios años se ha comenzado a desarrollar un programa global de predicción de las condiciones del espacio interplanetario en el entorno terrestre. A estas condiciones espaciales, que son consecuencia de la actividad del Sol sobre nuestro entorno, se las ha denominado clima espacial. El desarrollo de este programa requiere la comprensión de los mecanismos físicos involucrados en la interacción Sol-Tierra, a través del viento solar. Muchos de estos mecanismos han sido comprendidos gracias a las observaciones remotas del Sol como a las observaciones «in situ» del viento solar y de la magnetosfera. Sin duda alguna, el estado actual de conocimiento en física solar-terrestre no sería el mismo sin sondas científicas; probablemente aún estaríamos especulando acerca de la existencia o inexistencia del viento solar. Sin embargo, a pesar de los grandes avances que se han realizado en la comprensión de los mecanismos de interacción Sol-Tierra, aún quedan muchos interrogantes por revelar en esta disciplina. Quizá en un futuro cercano alguna sonda pueda, apuntando sus instrumentos al Sol, identificar un evento solar geoefectivo, calcular su velocidad y anticipar en qué momento y con qué intensidad afectará a las actividades que desarrolla el hombre en la Tierra. De esta forma la humanidad podrá tomar medidas para prevenirse de los efectos no deseados que el Sol podría ocasionarle. Como muestra de la importancia que la comunidad internacional le asigna al tema, el año 2007 ha sido declarado el «Año Heliofísico Internacional» (http://ihy2007.org), ya que se cumplen 50 años desde lo que se denominó el Año Geofísico Internacional, cuando 67 países del mundo se involucraron en proyectos conjuntos de investigación que incluían redes de observaciones terrestres conjuntas, observaciones con sondas espaciales, etcétera; en aquel momento se lograron obtener conocimientos cruciales sobre el entorno espacial terrestre, la atmósfera y los océanos. Tanto en el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, UBA/CONICET) como en el Departamento de Física de esta Facultad, hay investigadores trabajando sobre estos temas, y participando activamente en distintas actividades en los niveles nacional e internacional. En particular, la Secretaría de Ciencia y Técnica de la Nación, en el marco de su programa RAICES, auspicia la realización del Primer Encuentro de Investigadores Argentinos en Ciencias de la Heliosfera, que tendrá lugar en Buenos Aires entre el 25 y el 29 de septiembre próximos. A ese encuentro asistirán investigadores argentinos residiendo tanto en el país como en el exterior, y el evento incluirá diversos cursos destinados a un número creciente de investigadores jóvenes trabajando en ciencias de la Heliosfera.
(*)
Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE), UBA/CONICET.
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