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Published agosto 6, 2020

El espacio no está vacío, ni es silencioso. Aunque técnicamente es un vacío, el espacio contiene partículas cargadas de energía, gobernadas por campos magnéticos y eléctricos, y se comporta de manera diferente a todo lo que experimentamos en la Tierra. En regiones entrelazadas con campos magnéticos, como el entorno espacial que rodea nuestro planeta, las partículas son continuamente lanzadas de un lado a otro por el movimiento de varias ondas electromagnéticas conocidas como ondas de plasma. Estas ondas de plasma, como las rugientes olas del océano, crean una cacofonía rítmica que, con las herramientas adecuadas, podemos escuchar a través del espacio.

Un tipo de onda de plasma conocida como coro que se escucha por el instrumento EMFISIS a bordo de las Sondas de Van Allen de la NASA a su paso por la Tierra. 
Créditos: NASA / Universidad de Iowa 
Descargar «Chorus Plasma Waves» (MP3)

Del mismo modo que las olas cruzan el océano o los frentes de tormenta se mueven a través de la atmósfera, las perturbaciones en el espacio pueden causar olas. Estas ondas ocurren cuando campos eléctricos y magnéticos fluctuantes atraviesan cúmulos de iones y electrones que componen el plasma, empujando a algunos hacia velocidades aceleradas. Esta interacción controla el equilibrio de partículas altamente energéticas inyectadas y perdidas en el entorno cercano a la Tierra.

Un tipo de onda de plasma fundamental para dar forma a nuestro entorno cercano a la Tierra son las ondas de modo silbador. Estas ondas crean sonidos distintos que dependen del plasma por el que viajan. Por ejemplo, la región apretada alrededor de la Tierra, llamada plasmasfera, es relativamente densa con plasma frío. Las olas que viajan dentro de esta región suenan muy diferentes a las de afuera. Mientras que las diferentes ondas de silbido cantar diferentes sonidos, todos se mueven de la misma manera, con las mismas propiedades electromagnéticas.

Ilustración del espacio cercano a la Tierra con regiones de ondas de plasma representadas
Diferentes tipos de ondas de plasma disparadas por diversos mecanismos, ocupan diferentes regiones del espacio alrededor de la Tierra.
Créditos: Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA / Mary Pat Hrybyk-Keith

Cuando la iluminación golpea el suelo, la descarga eléctrica también puede activar las ondas de plasma en modo silbador. Algunas de las olas escapan más allá de la atmósfera para rebotar como coches de choque a lo largo de las líneas de campo magnético de la Tierra entre los polos norte y sur. Dado que el rayo crea un rango de frecuencias, y como las frecuencias más altas viajan más rápido, la ola aúlla un tono descendente, dando a la ola su nombre: un silbador.

Ondas de Whistler, escuchadas por el instrumento EMFISIS a bordo de las sondas Van Allen de la NASA mientras pasaban por la Tierra. 
Créditos: NASA / Universidad de Iowa 
Descargar «Whistler Waves» (MP3)

Más allá de la plasmasfera, donde el plasma es tenue y relativamente cálido, las ondas tipo silbido crean principalmente chirridos ascendentes, como una bandada de pájaros ruidosos. Este tipo de onda se llama coro y se crea cuando los electrones son empujados hacia el lado nocturno de la Tierra, que en algunos casos puede ser causado por una reconexión magnética, una explosión dinámica de líneas de campo magnético enredado en el lado oscuro de la Tierra. Cuando estos electrones de baja energía golpean el plasma, interactúan con las partículas en el plasma, impartiendo su energía y creando un tono ascendente único.

Las ondas del coro son escuchadas por el instrumento EMFISIS a bordo de las sondas Van Allen de la NASA a su paso por la Tierra. 
Créditos: NASA / Universidad de Iowa 
Descargar «Chorus Waves» (MP3)

Las ondas del modo Whistler que viajan dentro de la plasmasfera se llaman silbidos plasmasféricos y se parecen mucho a las estaciones de radio estáticas. Algunos científicos piensan que el silbido también es causado por los rayos, pero otros piensan que podría ser causado por las ondas de coro que se han filtrado dentro de la plasmasfera. Tanto las ondas de chorus como las de silbido son formas clave del entorno cercano a la Tierra, incluidos los cinturones de radiación de Van Allen, anillos en forma de rosquilla de partículas de alta energía que rodean el planeta.

Ondas de silbido plasmasférico escuchadas por la misión Polar de la NASA al pasar alrededor de la Tierra.
Créditos: NASA / Universidad de Iowa 

Descargar «Plasmaspheric Hiss Waves» (WAV)

Científicos de la NASA, con la ayuda de la misión Van Allen Probes, están trabajando para comprender la dinámica de las ondas de plasma para mejorar las predicciones del clima espacial, que pueden tener efectos dañinos en los satélites y las señales de telecomunicaciones. Como parte de sus observaciones, los científicos han grabado estos sonidos espeluznantes producidos por diferentes ondas de plasma en la sinfonía de partículas que rodea la Tierra.

Las dos naves espaciales Van Allen Probe de la NASA usan un instrumento llamado EMFISIS, abreviatura de Electric and Magnetic Field Instrument Suite y Integrated Science, para medir ondas eléctricas y magnéticas a medida que rodean la Tierra. Cuando la nave encuentra una ola, los sensores registran los cambios en la frecuencia de los campos eléctricos y magnéticos. Los científicos cambian las frecuencias al rango audible para que podamos escuchar los sonidos del espacio.

Al comprender cómo interactúan las ondas y las partículas, los científicos pueden aprender cómo se aceleran y pierden los electrones de los cinturones de radiación y cómo ayudan a proteger nuestros satélites y telecomunicaciones en el espacio.

Imagen:  espacio no está vacío, ni está en silencio. La región alrededor de la Tierra está llena de líneas de campo magnético y partículas energéticas atrapadas, que se mueven en una danza de alta velocidad alrededor del planeta (se muestra aquí en una ilustración). Créditos:  Goddard Space Flight Center de la NASA / Brian Monroe

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