Revisitando las fronteras del caos
Las erupciones solares que provocan tormentas geomagnéticas que impactan sobre el campo magnético de la Tierra no son más que un indicio de que el sistema Sol-Tierra está en un estado alejado del equilibrio. Las inestabilidades, ondas y turbulencias desempeñan, todas, papeles esenciales en el comportamiento de este sistema. El caos es ubicuo en el espacio próximo a la Tierra, con periodos alternativos de fluctuaciones estables de bajo nivel y ondas activas de alta intensidad de campos magnéticos y eléctricos. Los científicos que trabajan en el proyecto «Nonlinear dynamics of the solar-terrestrial environment» (PLASMADYNAMICS) estudiaron la naturaleza caótica del entorno del espacio mediante herramientas de dinámica no lineal. La dinámica no lineal ofrece potentes técnicas matemáticas y de computación destinadas a probar el origen y la naturaleza de las turbulencias. Las turbulencias en el espacio están controladas por ondas de Alfvén, que son alteraciones en movimiento del plasma y el campo magnético. Las interacciones no lineales entre las ondas de Alfvén que se desplazan arriba y abajo, colisionando entre sí para crear ondas nuevas, son los elementos esenciales a partir de los cuales se construyen las turbulencias. Los científicos de PLASMADYNAMICS modelizaron la evolución de las ondas de Alfvén mediante ecuaciones no lineales. En particular, emplearon derivadas de las ecuaciones de Schrödinger, que describen el movimiento de partículas individuales. Los científicos de PLASMADYNAMICS no solo pudieron modelizar la transición del orden al caos, sino que el equipo, liderado por el Observatorio de París en Francia, también observó interacciones no lineales entre ondas de Alfvén propagándose en sentidos contrarios. En particular, durante emisiones violentas de partículas cargadas desde el Sol, la fuente de vientos espaciales racheados, se observaron movimientos caóticos en el gas ionizado. Además, el proyecto PLASMADYNAMICS reunió a científicos de distintos países en Asia, América y Europa para promover modelos a partir de las observaciones solares. Los resultados, presentados en doce artículos, contribuirán a profundizar nuestro conocimiento, cada vez más amplio, de cómo las turbulencias pueden mediar en los efectos de los vientos espaciales racheados sobre la Tierra.
Palabras clave
Caos, Sol, Tierra, tormentas geomagnéticas, inestabilidades, ondas, turbulencia, dinámica no lineal, gas ionizado
