Para avanzar en el espacio es necesario conocerlos para saber cómo evadirlos.
Los plasmas magnetizados son partículas del espacio exterior energizadas por los campos magnéticos y dentro de este paraguas se incluye la corona solar, el viento solar, los cinturones de Van Allen, las auroras boreales, además del viento interestelar. Su investigación es clave porque pueden tener efectos devastadores en equipos electrónicos, afectar la propulsión de las naves espaciales en el espacio exterior y la biología de los seres humanos.
Tres investigadores de la USACH, Marina Stepanova, Víctor Pinto y Matilde Coello, todos del Departamento de Física, encabezan investigaciones en este campo junto a estudiantes de postgrado.
Los plasmas magnetizados más cercanos a la Tierra, entre los 1.000 y 12.000 km de altura, corresponden a los cinturones de Van Allen, anillos con forma de donut con partículas de alta energía atrapadas en el campo magnético de la Tierra.
“Desde que se descubrieron en las décadas de los años 50-60, se sabe que pueden dañar satélites o GPS”, explica el Dr. Víctor Pinto, académico USACH que se encuentra estudiando esta zona del espacio. “Entender estos flujos de electrones es fundamental para mitigar los daños a la tecnología”, señala. El académico hizo su doctorado en este campo y actualmente está trabajando con la investigadora postdoctoral Beatriz Zenteno a través de un Fondecyt de Iniciación y Fondecyt Postdoctorado.
A ello debemos sumar el trabajo de la Dra. Matilde Coello, quien lidera un proyecto DICYT post-doctoral. Investigar los plasmas magnetizados “es ciencia básica, entender cómo opera el plasma a medida que se expande”, indica.
Los académicos explican que la interacción entre ondas y partículas y sus flujos y turbulencias en el espacio ha dado pie a la formulación de muchas teorías distintas, por lo que existe mucho debate al respecto. “Entender lo que ocurre más allá de nuestro sol es un tema nuevo, pero que nos permite crear alianzas con astrofísicos del departamento de Física acá en la USACH. En todas las estrellas hay vientos estelares, y esperamos poder estudiarlas a futuro”, explica la Dra. Coello.
En la actualidad, uno de los temas más relevantes en la investigación de los plasmas magnetizados es el enorme diferencial de temperatura entre la superficie del Sol y la corona. El Problema del Calentamiento Coronal es uno de los contrastes más contraintuitivos de la naturaleza. Las leyes de la termodinámica postulan que el calor se disipa mientras más nos alejamos de la fuente, pero en el caso del Sol ocurre lo contrario, ya que, mientras la superficie alcanza unos 6.000°C, la corona se calienta sobre los 1.000.000°C.
Estos son “temas candentes en Heliofísica que no se han resuelto en cincuenta años, no se sabe cómo se calienta la corona”, dicen los Dr. Pinto y Stepanova. La sonda Parker Solar, lanzada en 2018, se ha propuesto conocer los motivos del enorme diferencial de temperatura entre la superficie y la corona y conocer más sobre la aceleración del viento solar.
A esto debemos añadir las investigaciones de la Dra. Marina Stepanova y el Dr. Víctor Pinto en el campo de la “meteorología espacial”. El tema está muy desarrollado en Estados Unidos (de hecho, la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) es la agencia especializada en meteorología espacial, que provee servicios meteorológicos para las misiones de la NASA), pero en Chile aún es incipiente, lo cual motivó a ambos académicos a trabajar junto a la U. Adventista, la U. de Chile y la Dirección Meteorológica de Chile en la primera plataforma de meteorología espacial chilena.
Más allá de los confines de nuestro sistema solar hemos tenido pocas experiencias. Los únicos aparatos de fabricación humana que han experimentado la realidad del espacio profundo son las sondas Voyager 1 y 2. Todo lo que sabemos sobre la heliopausa, por ejemplo, aquella la región del espacio donde el viento solar se encuentra con el viento interestelar, se lo debemos a estas sondas. Más allá, todo es un misterio…