Detectan, por primera vez, un invisible campo de energía alrededor de la Tierra

«Cualquier planeta con atmósfera debería tener un campo ambipolar -asegura Collinson-. Y ahora que finalmente lo hemos medido, podemos comenzar a aprender cómo ha contribuido a dar forma a nuestro planeta, y puede que a otros, a lo largo del tiempo».

La Tierra no es una simple roca inerte girando en el espacio. Muy al contrario, nuestro mundo está rodeado por toda clase de campos, desde el gravitatorio, del que no sabemos mucho excepto que sin él nuestro planeta no existiría, al magnético, generado en las profundidades del núcleo terrestre y que nos protege de los efectos letales de la radiación que llega continuamente del el Sol y el espacio.

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Pero no fue hasta 1968 que los científicos describieron un fenómeno que fue imposible de observar hasta que empezó la era espacial. Y es que algunas naves, al sobrevolar los polos, se topaban con un misterioso 'viento polar' supersónico de partículas que escapaban de la atmósfera para perderse en el espacio. Y la mejor explicación para eso era la existencia de un tercer campo alrededor del planeta, un campo eléctrico cuya existencia nadie había sospechado hasta entonces.

«Se llama campo ambipolar -explica Collinson- y es un agente del caos. Contrarresta la gravedad y arrastra partículas al espacio. Pero nunca habíamos podido medirlo antes porque no teníamos la tecnología. Así que construimos el cohete Endurance con la misión específica de buscar esta gran fuerza invisible«.

Según la teoría, el campo ambipolar debería encontrarse a partir de una altitud de 250 km, en una capa de la atmósfera llamada ionosfera, donde la radiación solar y ultravioleta ioniza los átomos atmosféricos, rompiendo electrones cargados negativamente y convirtiendo el átomo en un ion con carga positiva.

En esa situación, los electrones más ligeros intentarán volar hacia el espacio, mientras que los iones más pesados tenderán a hundirse hacia el suelo. Pero el plasma intentará mantener la neutralidad de carga, lo que da como resultado la aparición de un campo eléctrico entre los electrones y los iones para unirlos. Se llama campo ambipolar porque funciona en ambas direcciones: los iones ejercen una atracción hacia abajo y los electrones hacia arriba.

El resultado es que la atmósfera se hincha; el aumento de altitud permite que algunos iones escapen al espacio. Siempre según la teoría, este campo ambipolar sería increíblemente débil, razón por la cual Collinson y su equipo diseñaron instrumentos específicos para detectarlo. La misión Endurance, que lleva a cabo este experimento, se lanzó en mayo de 2022 y alcanzó una altitud de 768,03 kilómetros antes de caer de regreso a la Tierra cargada de valiosos datos que deberían servir para revelar la presencia del nuevo campo.

Y, efectivamente, lo logró. Los instrumentos midieron un cambio en el potencial eléctrico de apenas 0,55 voltios, pero eso era todo lo que se necesitaba. «Medio voltio no es casi nada -explica Collinson-, es apenas tan potente como la pila de un reloj. Pero esa es la cantidad justa para explicar el viento polar».

Esa cantidad de carga, en efecto, es suficiente para 'tirar de iones' de hidrógeno 10,6 veces más fuerte que la gravedad, lanzándolos al espacio a velocidades supersónicas sobre los polos de la Tierra.

Los iones de oxígeno, más pesados que los de hidrógeno, también se elevan más, aumentando la densidad de la ionosfera a grandes altitudes hasta en un 271%, en comparación con lo que sería su densidad si el campo ambipolar no existiera.

Unos resultados espectaculares, pero que sólo son el primer paso de una investigación aún por realizar. Aún falta, en efecto, saber qué implicaciones tiene el campo ambipolar, cuánto tiempo lleva allí, qué es exactamente lo que hace y cómo ha influido en la evolución de nuestro planeta y su atmósfera, y puede que incluso en la aparición de la vida en su superficie.

«Este nuevo campo -concluye Collinson- es una parte fundamental del funcionamiento de la Tierra. Y ahora que finalmente lo hemos medido, podemos empezar a plantear algunas de las preguntas más importantes y apasionantes».