Investigadores han descubierto que la magnetosfera de la Tierra transporta una carga eléctrica invertida en su lado matutino, contrario a las suposiciones mantenidas durante mucho tiempo. Datos de satélites y simulaciones revelan cargas negativas allí en lugar de positivas, con el patrón invirtiéndose cerca del ecuador. Este hallazgo, liderado por equipos de universidades japonesas, explica el rol del movimiento del plasma en la formación del clima espacial.
La magnetosfera de la Tierra, la burbuja protectora formada por su campo magnético, influye en las tormentas geomagnéticas que pueden interrumpir satélites y comunicaciones. Los científicos previamente asumían que esta región estaba cargada positivamente en el lado matutino y negativamente en el lado vespertino, ya que las fuerzas eléctricas fluyen de positivo a negativo. Sin embargo, mediciones recientes de satélites han mostrado lo contrario: el lado matutino está cargado negativamente, mientras que el lado vespertino es positivo.
Un equipo de la Universidad de Kioto, la Universidad de Nagoya y la Universidad de Kyushu investigó esta anomalía utilizando simulaciones magnetohidrodinámicas a gran escala. Estos modelos incorporaron un flujo constante de viento solar de alta velocidad proveniente del sol. Los resultados confirmaron las observaciones, indicando que el patrón invertido no se aplica de manera uniforme. En las regiones polares, la polaridad de la carga se alinea con la teoría tradicional, pero cerca del ecuador, se invierte en un área amplia.
La inversión proviene del movimiento del plasma. "En la teoría convencional, la polaridad de la carga en el plano ecuatorial y sobre las regiones polares debería ser la misma. ¿Por qué, entonces, vemos polaridades opuestas entre estas regiones? Esto en realidad puede explicarse por el movimiento del plasma", explica el autor correspondiente Yusuke Ebihara de la Universidad de Kioto. La energía magnética solar entra en el campo de la Tierra, moviéndose en sentido horario en el lado del atardecer hacia los polos. Las líneas de campo de la Tierra corren hacia arriba cerca del ecuador y hacia abajo cerca de los polos, creando orientaciones opuestas con el flujo del plasma que llevan a la inversión de la carga.
"La fuerza eléctrica y la distribución de carga son ambos resultados, no causas, del movimiento del plasma", añade Ebihara. Esta perspectiva aclara la convección del plasma, que impulsa fenómenos espaciales como los cinturones de radiación llenos de partículas de alta energía. La investigación, publicada en el Journal of Geophysical Research: Space Physics, también tiene implicaciones para otros planetas, como Júpiter y Saturno, mejorando la comprensión de la dinámica magnetosférica en todo el sistema solar.