Un científico espacial del Laboratorio Nacional de Los Álamos, en Nuevo México (Estados Unidos) ha corregido unos cálculos matemáticos empleados desde hace 50 años en la física espacial. En concreto, estos cálculos trataban (de forma errónea) de comprender cómo las ondas electromagnéticas dispersan los electrones atrapados en los campos magnéticos de la Tierra. Las correcciones, publicadas en la revista JGR Space Physics, permitirán proteger mejor la tecnología espacial.
"El descubrimiento de estos errores ayudará a los científicos a mejorar sus modelos de cinturones de radiación artificiales producidos por explosiones nucleares a gran altitud y cómo un evento de esas características afectaría a nuestra tecnología espacial", dijo Greg Cunningham, científico espacial del Laboratorio Nacional de Los Álamos. "Esto nos permitirá hacer mejores predicciones sobre cuál podría ser esa amenaza y la eficacia de las estrategias de corrección del cinturón de radiación".
Los modelos de heliofísica son importantes herramientas que los investigadores emplean para comprender los fenómenos que ocurren alrededor de la Tierra, como por ejemplo cómo los electrones pueden quedar atrapados en el entorno espacial cercano a la Tierra y dañar los componentes electrónicos de los satélites o cómo el campo magnético de la Tierra nos protege tanto de los rayos cósmicos como de las partículas solares. Por su parte, Cunningham está particularmente interesado en estudiar los cinturones de radiación de Van Allen porque proporcionan un análogo natural de los cinturones de radiación artificiales que podrían ocurrir después de una explosión nuclear a gran altitud.
"En un cinturón de radiación artificial, los electrones producidos por una explosión nuclear pueden quedar atrapados en el campo magnético de la Tierra de la misma manera que los cinturones de radiación naturales", explica Cunningham. "Si estos electrones quedan atrapados en el cinturón de radiación interior durante muchos años, podrían destruir los satélites existentes y hacer imposible desplegar otros nuevos".
Los investigadores de la comunidad de heliofísica llevan mucho tiempo utilizando la teoría cuasilineal, que explica la turbulencia del plasma, para comprender la dispersión de partículas. En última instancia, los modelos de simulación basados en la teoría desempeñan un papel importante a la hora de comprender cómo proteger la tecnología espacial. Pero a través de su investigación, Cunningham descubrió errores en los cálculos utilizados por la comunidad física espacial.
"En ciertos tipos de modelos, este error puede afectar la respuesta que se obtiene; se pueden obtener diferentes órdenes de magnitud en las tasas de dispersión", señala Cunningham. "Ahora, los investigadores que han escrito artículos durante los últimos 20 o 30 años pueden retroceder y comprobar si este hallazgo afecta o no su trabajo".