Científicos desarrollan una nueva forma de medir el campo magnético de la Tierra

Investigadores de la Universidad de la Columbia Británica han ayudado a desarrollar una nueva forma de medir de forma remota el campo magnético de la Tierra en la atmósfera. Crédito: NASA.

Investigadores en Canadá, Estados Unidos y Europa han desarrollado una nueva forma de medir de forma remota el campo magnético de la Tierra—eliminando una capa de átomos de sodio que flotan a 100 kilómetros sobre el planeta con láseres en el suelo. 

La técnica, documentada en Nature Communications, llena un vacío entre las mediciones realizadas en la superficie de la Tierra ya una altitud mucho mayor al orbitar satélites. 

"El campo magnético a esta altitud en la atmósfera está fuertemente afectado por procesos físicos como tormentas solares y corrientes eléctricas en la ionosfera", dice Paul Hickson, un astrofísico de la Universidad de la Columbia Británica (UBC) y autor del artículo. 

"Nuestra técnica no solo mide la intensidad del campo magnético a una altitud que tradicionalmente se ha ocultado, sino que tiene el beneficio secundario de proporcionar nueva información sobre el clima espacial y los procesos atómicos que ocurren en la región". 

Variación estimada de las isolíneas de declinación del Campo Magnetico de la Tierra entre 1590 y 1990. Crédito: U.S. Geological Survey (USGS)  

Los átomos de sodio se depositan continuamente en la mesosfera por los meteoros que se vaporizan cuando entran en la atmósfera de la Tierra. Los investigadores del Observatorio Europeo Austral (ESO), la Universidad de Mainz y la UBC utilizaron un láser terrestre para excitar la capa de átomos de sodio y controlar la luz que emiten en respuesta. 

"Los átomos de sodio excitados se tambalean como peonzas en presencia de un campo magnético", explica Hickson. "Sentimos esto como una fluctuación periódica en la luz que estamos monitoreando, y podemos usar eso para determinar la intensidad del campo magnético". 

Hickson y el estudiante de doctorado de la UBC Joschua Hellemeier desarrollaron el instrumento para contabilizar fotones usado para medir la luz que proviene de los átomos de sodio excitados, y participaron en observaciones realizadas en observatorios astronómicos en La Palma. 

El equipo de ESO, dirigido por Bonaccini Calia, fue pionero en la tecnología láser líder mundial para la óptica adaptativa astronómica utilizada en el experimento. El líder del proyecto, Felipe Pedreros y Dmitry Budker (Universidad Johannes Gutenberg), Simon Rochester y Ronald Holzloehner (ESO), expertos en interacciones láser-átomo, lideraron la interpretación teórica y el modelado del estudio. 

Publicación: Felipe Pedreros Bustos, et al., “Teledetección de campos geomagnéticos y colisiones atómicas en la mesosfera”, Nature Communications volumen 9, número de artículo: 3981 (2018)

Fuente: Universidad de la Columbia Británica, Wikipedia,