Imagina un velo invisible que envuelve la Tierra, una fuerza silenciosa pero poderosa hasta ahora desconocida. Por primera vez, científicos de la NASA han detectado y medido el «campo ambipolar», un campo eléctrico que rodea nuestro planeta. Este hallazgo, liderado por Glyn Collinson del Centro Goddard, marca un hito al revelar una tercera fuerza fundamental junto con los campos gravitatorio y magnético. Los resultados fueron publicados en agosto de 2024 en la prestigiosa revista Nature.
El campo ambipolar, propuesto hace más de seis décadas, es una fuerza sutil pero clave para el equilibrio de la atmósfera terrestre. Funciona con un equilibrio de partículas: los iones pesados descienden, mientras los electrones ligeros ascienden. Este dinamismo crea un campo eléctrico que explica fenómenos como el «viento polar», un flujo supersónico de partículas que escapan de los polos.
«Medio voltio no parece mucho, pero es suficiente para explicar cómo la atmósfera superior se expande hacia el espacio y eleva partículas a alturas inusitadas», señaló Collinson. Este campo permite que los iones de hidrógeno sean acelerados a velocidades 10,6 veces superiores a la fuerza de gravedad, afectando también a iones más pesados como el oxígeno, que contribuyen a la densidad de la ionosfera a altitudes mayores de lo esperado.
El descubrimiento fue posible gracias a la misión Endurance, lanzada el 11 de mayo de 2022 desde Svalbard, Noruega. Este lugar, estratégicamente ubicado en el Ártico, permitió que el cohete Endurance volara directamente a través del viento polar, alcanzando una altitud de 768 kilómetros. En su breve vuelo, se detectó un cambio de 0,55 voltios, confirmando la influencia del campo ambipolar.
La misión lleva el nombre del barco de Ernest Shackleton, el famoso explorador de la Antártida, y refleja el espíritu de perseverancia en la búsqueda científica. «La elección de Svalbard y la precisión de las mediciones fueron claves para este éxito», comentó Collinson.
Impacto en la ciencia planetaria
El descubrimiento no solo redefine nuestra comprensión de la atmósfera terrestre, sino que también abre nuevas perspectivas para el estudio de otros planetas. «Cualquier planeta con atmósfera debería tener un campo ambipolar», afirmó Collinson. Este campo podría ser una característica común en cuerpos planetarios, lo que plantea importantes implicaciones para la búsqueda de mundos habitables y para comprender cómo evolucionan las atmósferas en distintos entornos cósmicos.
Este hallazgo abre preguntas sobre la interacción de los campos eléctricos con los procesos atmosféricos en la Tierra y otros planetas.
El descubrimiento del campo ambipolar marca un antes y un después en nuestra comprensión del sistema terrestre y su interacción con el espacio. Este avance no solo responde preguntas fundamentales sobre la dinámica atmosférica de nuestro planeta, sino que también amplía nuestras fronteras en la exploración espacial.
El equipo científico espera que este logro inspire nuevas investigaciones para desentrañar más secretos sobre cómo nuestro planeta y otros en el universo han sido moldeados por este campo invisible pero crucial.
Acho Quispe Raúl Armando