El bombardeo de partículas capaz de destruir mundos
Un equipo de investigadores demuestra que hasta ahora se había infravalorado la capacidad destructiva del bombardeo de partículas procedente del Sol
Los planetas y las lunas del Sistema Solar están siendo continuamente bombardeadas por partículas de alta energía emitidas por el Sol. Aquí, en la Tierra, sus efectos apenas se notan, y las consecuencias de los vientos solares se limitan, en la mayor parte de las ocasiones, a espectaculares auroras boreales en los polos de nuestro planeta. La densa atmósfera terrestre y, sobre todo, el campo magnético que rodea la Tierra, nos protegen de forma eficaz de esta incesante lluvia de partículas.
Pero en otros lugares, como la Luna o Mercurio, las cosas son muy diferentes. Allí, sin atmósfera ni escudo magnético, el impacto continuo de las partículas solares está erosionando lenta, pero implacablemente, las capas de roca de la superficie.
Ahora, una nueva investigación ha demostrado que los modelos anteriores realizados para describir este proceso eran incompletos, y que los efectos del bombardeo del viento solar son mucho más drásticos, y nocivos, de lo que se pensaba hasta ahora . Los resultados de este trabajo acaban de ser publicados en la revista Icarus .
"El viento solar -explica Friedrich Aumayr, del Instituto de Física Aplicada de la Universidad Técnica de Viena- consiste en partículas cargadas, la mayoría de ellas iones de hidrógeno y helio, aunque también otros átomos más pesados (hasta el hierro) juegan un importante papel".
Esas partículas golpean las rocas de la superficie a una velocidad que oscila entre los 400 y los 800 km por segundo, y el impacto puede dispersar a muchos otros átomos, que pueden alcanzar gran altura antes de volver a caer a la superficie, creando una exosfera alrededor de cuerpos como la Luna o Mercurio. Esto es, una atmósfera extremadamente delgada de átomos que se dispersan desde las rocas de la superficie como consecuencia del bombardeo continuo del viento solar.
Esa exosfera resulta de gran interés para la investigación espacial, ya que su composición permite a los científicos deducir la composición química de las rocas de la superficie de un planeta. Y, evidentemente, resulta mucho más sencillo y económico analizar la exosfera de una luna o un planeta que hacer aterrizar una sonda sobre su superficie.
Un buen ejemplo de ello es la misión Bepi Colombo de la Agencia Espacial Europea, que en octubre de este mismo año será enviada a Mercurio y que estudiará las propiedades geológicas y químicas del planeta a partir de la composición de su exosfera.
Sin embargo, eso requiere comprender y conocer con la máxima precisión los efectos que produce el viento solar sobre las superficies rocosas, y es aquí, precisamente, donde los científicos han encontrado los mayores problemas. Ahora, el trabajo de la Universidad de Viena, que ha investigado a fondo los efectos del bombardeo solar sobre una clase de coca típica de la Luna, la wollastonita , ha demostrado que estábamos obviando una parte importante del proceso.
"Hasta ahora -afirma Paul Szabo, primer firmante del artículo- se suponía que la energía cinética de las partículas solares rápidas era la principal responsable de la atomización de la superficie de la roca. Pero eso es solo la mitad de la verdad: hemos podido demostrar que la elevada carga eléctrica de esas partículas también juega un papel decisivo. Y esa es la razón por la que las partículas pueden hacer mucho más daño en la superficie (de un planeta) de lo que se creía hasta ahora".
En efecto, cuando las partículas de viento solar están cargadas eléctricamente, es decir, cuando carecen de varios electrones, transportan una gran cantidad de energía que al impactar se libera en forma de rayo. "Si no tenemos esto en cuenta -añade Szabo- estaremos juzgando mal los efectos del viento solar sobre las rocas". En otras palabras, no será posible extraer conclusiones precisas de las rocas de la superficie de un planeta si el modelo de composición de la exosfera no es correcto.
Los protones constituyen, con diferencia, la mayor parte del viento solar, y esa es la razón por la que hasta ahora se pensaba que tenían una gran influencia al impactar con las rocas. La realidad, sin embargo, es que es el helio el que desempeña el papel principal ya que, a diferencia de los protones, puede recibir dos veces una carga eléctrica positiva. Además, tampoco debe descuidarse la contribución de los iones más pesados y, por lo tanto, con una carga eléctrica aún mayor.
Para llegar a estas conclusiones, ha sido necesaria la cooperación de diferentes grupos de científicos. Por ejemplo, se llevaron a cabo mediciones de alta precisión con una "microbalanza" desarrollada específicamente por el Instituto de Física Aplicada. También fueron necesarias simulaciones informáticas, llevadas a cabo con códigos desarrollados para investigar la fusión nuclear, para poder interpretar los datos correctamente.
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