Magnetósferas planetarias

Viento de estrellas

El viento solar puede erosionar las atmósferas planetarias de manera análoga a la erosión que produce el viento terrestre sobre una duna. Las modificaciones en el campo magnético de cada uno de esos planetas y satélites es lo que permite a César Bertucci y su equipo estudiar qué modificaciones se produjeron en ellas.

2 Nov 2018 POR Patricia Olivella

Foto: NASA/GSFC

Cuando pensamos en el espacio, en términos astronómicos, solemos imaginar una vasta extensión oscura y completamente vacía. Esto, que podría acercarse a una buena descripción del espacio intergaláctico, está bastante lejos de ser así en el espacio que existe entre planeta y planeta, dentro de nuestro sistema solar. Es que el espacio que hay entre el Sol y los planetas no está vacío sino lleno de un gas que tiene la particularidad de no ser un gas neutro como el aire de la atmósfera sino que los átomos que lo conforman están ionizados, es decir, cada átomo ha perdido al menos un electrón, por lo que, por un lado quedó un electrón, y por otro, quedó un ión. Ese gas ionizado que inunda todo el sistema solar se llama viento solar y fluye como si fuera un viento común, de los que soplan en la Tierra.

A estudiar ese gas se dedica César Bertucci, integrante del Grupo de Magnetósferas Planetarias. “Ese viento es, básicamente, la atmósfera del Sol que se va expandiendo hacia todo el sistema solar e interactúa con los planetas. De la misma manera que actúa un viento sobre una duna, a algunos planetas el viento solar puede ocasionarles procesos similares a la erosión de sus atmósferas”, explica el investigador.

¿Qué es lo que hace a un planeta pasible o no de erosión? “Su campo magnético”, responde Bertucci. “Cuando un planeta tiene un campo magnético propio -es decir, se comporta como un imán, debido a que el núcleo tiene corrientes y metales moviéndose- ese campo magnético que se genera sirve como un escudo para el viento solar”, agrega. En el caso de la Tierra y en el de los planetas grandes como Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, que tienen campos magnéticos, éste frena el viento antes de que llegue a tocar la atmósfera. Pero hay otros planetas “que no tienen la misma suerte” porque “el campo magnético se les apagó -como se cree que ocurrió con el caso de Marte- o porque quizá nunca lo tuvieron -como creemos que sucedió con Venus-. A esos planetas el viento solar les pega y ocurren procesos donde toda la energía y el momento que trae el viento solar se transfieren a las partículas de la atmósfera. Como consecuencia de esto, los átomos o moléculas de sus atmósferas reciben ese momento, se aceleran y se van”, agrega.

Lo que Bertucci y su grupo intentan entender y medir es cuál es la eficiencia de ese proceso de erosión. “Tratamos de medir, por ejemplo, cuánto se está escapando la atmósfera en Marte y cuánto se escapó en toda su historia, suponiendo que Marte perdió su campo magnético al comienzo de su formación”, indica. Actualmente hay una nave espacial llamada MAVEN (Mars Atmospheric and Volatile Evolution Mission) que se encuentra en torno a Marte y que está midiendo cuánto está perdiendo de su atmósfera el planeta rojo. Con los datos provistos por ella es que trabaja el equipo. “Yo trabajo analizando datos provistos por instrumentos de naves espaciales. Anteriormente me dediqué a estudiar la luna más grande de Saturno, Titán, con las mediciones de la nave espacial Cassini; en particular, con uno de sus instrumentos, el magnetómetro, que sirve para medir los campos magnéticos en el espacio. Con estos datos estudiamos la erosión en la atmósfera de Titán, la única luna que tiene una atmósfera densa”, explica Bertucci.

Desde que César Bertucci se instaló en el IAFE, en el año 2008, ha comenzado a hacer crecer un grupo que se dedicara al estudio de los plasmas, que es como se llaman estos gases ionizados, pero más en particular, de los plasmas magnetosféricos, es decir, el campo magnético que envuelve a un planeta. “Es un área que tiene mucha actividad, en la que hay muchísimos datos para procesar y muy poca gente. Eso, sumado al hecho de que a lo largo de los años yo me he ido especializando en ciertos procesos, hace que Argentina y en particular el IAFE y este grupo ocupen un nicho internacional bastante destacado. Tenemos muchísimas colaboraciones con el exterior, en particular con Francia, donde se ha desarrollado una colaboración de larga data muy fuerte, que ha dado lugar a un Laboratorio Internacional Asociado CNRS-CONICET en magnetósferas y en climatología espacial (Space Weather) que está muy en boga por estos días”, comenta el astrofísico.

La experiencia adquirida en el uso de magnetómetros le ha permitido a Bertucci encarar proyectos nuevos. “Los magnetómetros tienen la ventaja de ser livianos, baratos y consumir poca energía: son candidatos ideales para usar en nanosatélites”, afirma. “Como la tecnología se achica y se abarata, los satélites pequeños se vuelven una realidad, incluso para algunas universidades. Lo que estamos armando en el IAFE, como una tarea experimental muy incipiente, es un laboratorio donde estamos testeando magnetómetros que se podrían subir a bordo de pequeños satélites. Los nanosatélites son satélites que, por ahora, se envían alrededor de la Tierra en órbitas muy bajas y los magnetómetros pueden ayudar, por ejemplo, a orientar el satélite. Todavía no estamos enfocados en mediciones científicas sino en usar el magnetómetro como ayuda para orientar un nanosatélite. Hay otros métodos de orientación, pero como nosotros manejamos magnetómetros, nos pareció la vía de acceso más simple”, concluye Bertucci.