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FP7

PLASMON — Resultado resumido

Project ID: 263218
Financiado con arreglo a: FP7-SPACE
País: Hungría

Relación del clima espacial con la plasmaesfera

El espacio próximo a la Tierra está poblado de partículas con carga eléctrica que ocupan regiones conocidas como la plasmaesfera y los cinturones de radiación de Van Allen. Un grupo de científicos ha realizado numerosos estudios que revelan relaciones interesantes entre estas regiones que se solapan.
Relación del clima espacial con la plasmaesfera
El cinturón de radiación de Van Allen exterior es mucho más dinámico que el interior. Se ve afectado directamente por las tormentas solares que impactan en la magnetosfera de la Tierra. En esos momentos, la densidad de electrones y protones de alta energía puede varias varios órdenes de magnitud. Durante estas llamadas tormentas geomagnéticas, los activos espaciales como los satélites están en peligro.

Los cinturones de radiación se solapan con la plasmaesfera, una región en forma de toroide de partículas de baja energía que gira conjuntamente con la tierra. Un grupo de científicos financiado por la Unión Europea inició el proyecto PLASMON (A new, ground based data-assimilative modeling of Earth's plasmasphere - A critical contribution to radiation belt modeling for space weather purposes), con el fin de elucidar el papel que desempeña la plasmaesfera en la dinámica de los cinturones de radiación.

La plasmaesfera determina el crecimiento y la propagación de ondas de plasma que son responsables de la energización de los cinturones de radiación y la pérdida de partículas mediante interacciones onda-partícula. Los científicos de PLASMON intentaron identificar y monitorizar cómo interactúan las dos poblaciones de partículas mediante medidas con magnetómetros basados en tierra.

La red automática de detectores y de analizadores de silbido atmosférico (AWDANet) se amplió y mejoró con capacidades de inversión de silbido y ahora es capaz de proporcionar casi en tiempo real las densidades de electrones en la plasmaesfera. Además, se ampliaron las redes de magnetómetros existentes MM100 y SEGMA con nuevas estaciones en Croacia, Lituania, Namibia, Polonia y Eslovaquia para formar una red europea de magnetómetros (EMMA) que obtiene densidades de masa de plasma mediante resonancias de líneas de campo (FLR). La recogida de datos muy precisos y datos complementarios recogidos simultáneamente en distintos lugares ayudó a revelar variaciones en las densidades de la plasmaesfera.

No obstante, las mediciones solo abarcan la plasmaesfera parcialmente. Los científicos de PLASMON necesitaban un mapa global de la densidad de plasma en tiempo y espacio con el fin de determinar el efecto de las interacciones onda-partícula sobre la dinámica de los cinturones de radiación. Así pues, los datos se incorporaron en un modelo numérico de la plasmaesfera con esquemas de asimilación de datos avanzados.

Este modelo de la plasmaesfera basado en la física, alimentado continuamente con nuevas mediciones, se utilizó para identificar estructuras dentro o fuera de la plasmapausa que podrían dar como resultado el aumento de las pérdidas de electrones. Los científicos de PLASMON monitorizaron la precipitación de electrones relativistas durante periodos de gran actividad geomagnética mediante la perturbación de transmisores VLF militares.

La presencia de los cinturones de radiación es un factor clave para diseñar y hacer funcionar cualquier astronave en órbita terrestre baja, así como un riesgo natural para los astronautas. Las predicciones precisas de la dinámica de los cinturones eran uno de los principales objetivos del proyecto PLASMON. Esto se logró a partir de un mejor conocimiento de la física subyacente.

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Palabras clave

Clima espacial, plasmaesfera, cinturones de radiación de Van Allen, silbido, FLR, asimilación de datos, transmisor VLF, actividad geomagnética
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