Desde hace más de 60 años, varios científicos han planteado la posibilidad de que en nuestro planeta existiera un campo conocido como “campo eléctrico ambipolar” que, en teoría, impulsaba el escape de la atmósfera de nuestro planeta por encima de los polos norte y sur de la Tierra.
Ahora, más seis décadas después de que se planteara la posibilidad de su existencia, un equipo internacional de científicos lo ha medido por primera vez y ha señalado que es tan importante para el planeta como sus campos gravitatorio y magnético.
La medición se logró gracias al cohete Endurance de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio de los Estados Unidos (NASA, por sus siglas en inglés), que no solo ha confirmado la existencia de este campo ambipolar, sino que también ha cuantificado su intensidad y revelado su papel en la Tierra.
Para entender el papel que juega en nuestro planeta, hay que devolverse a la década de 1960, cuando las naves espaciales que sobrevolaban los polos de la Tierra identificaron una corriente de partículas que fluía desde nuestra atmósfera hasta el espacio.
“La luz solar intensa y sin filtrar debería hacer que algunas partículas de nuestro aire escaparan al espacio, como el vapor que se evapora de una olla de agua”, explica la NASA, sobre este viento misterioso, el cual fue bautizado como “viento polar” por los científicos. Lo que inquietaba a los investigadores, es que muchas de las partículas de este aire estaban frías, pero no tenían signos de haber sido calentadas y aun así viajaban a velocidades supersónicas.
Como recuerda Glyn Collinson, investigador principal de Endurance de la NASA, desde esa época los científicos empezaron a considerar que “algo tenía que estar extrayendo estas partículas de la atmósfera”. Un campo eléctrico era la hipótesis que mejor explicaba el fenómeno.
Con esa idea en mente, Collinson y un amplio grupo de investigadores internacionales, se unieron en 2016 para empezar a diseñar experimentos e instrumentos que les permitieran poner a prueba la teoría. En 2022, desde Slvarbard, Noruega, lanzaron el cohete Endurance.
“Svalbard es el único campo de tiro de cohetes del mundo donde se puede volar a través del viento polar y realizar las mediciones que necesitábamos”, señala Suzie Imber, física espacial de la Universidad de Leicester (Reino Unido).
Lanzado en mayo de 2022, Endurance alcanzó una altitud de 768 kilómetros, durante los cuales recogió cientos de datos. Los 19 minutos que duró el vuelo le bastaron a los equipos del cohete para medir un cambio en el potencial eléctrico de 0,55 voltios.
Aunque Collinson aclara que “medio voltio no es casi nada, solo es tan fuerte como la pila de un reloj”, asegura que “es la cantidad justa para explicar el viento polar”. Los resultados de esta investigación fueron publicados recientemente en la revista académica Nature.
Para entender el papel del campo eléctrico ambipolar, Alex Glocer, científico del proyecto Endurance en la NASA y coautor del artículo, toma de referencia los iones de hidrógeno, el tipo de partícula más abundante en el viento polar. Estos iones, agrega Glocer, experimentan una fuerza de salida de este campo 10,6 veces mayor que la gravedad.
“Es más que suficiente para contrarrestar la gravedad; de hecho, basta para lanzarlos hacia el espacio a velocidades supersónicas”, agrega el investigador, quien explica que este mismo fenómeno se repite incluso con las partículas de oxígeno, las más pesadas.
“Cualquier planeta con atmósfera debería tener un campo ambipolar. Ahora que por fin lo hemos medido, podemos empezar a aprender cómo ha moldeado nuestro planeta y otros a lo largo del tiempo”, concluyó Collinson, quien fue el autor principal de la investigación.
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