Corriente de Birkeland

Report
Brillo polar en Saturno. Resultado de corrientes
de Birkeland que fluyen en el estrujamiento
laminar en la zona auroral. HST, cámara STIS,
7.Enero 1998.
Karen Lizzette Velásquez Méndez
Cód: 174640
G4N34Karen
El científico noruego Kristian Birkeland fue pionero
del primer estudio científico serio acerca de la
aurora. Fue el primero en sugerir (en 1896) que las
luces del norte eran resultado de la interacción
entre partículas que emanan del Sol y el campo
magnético de la Tierra. Birkeland organizó varias
expediciones al extremo norte de Noruega y
estableció estaciones de observación allí para
recoger datos sobre la aurora y el campo magnético
de la Tierra. En su laboratorio, fue capaz de recrear
la aurora bombardeando una bola de metal
magnetizada (que representaba a la Tierra) con
electrones (que representan el viento solar).
Kristian Birkeland
(1867-1917)
La confirmación de sus teorías
tuvo que esperar por el
advenimiento de la Era Espacial y
los satélites que podían explorar la
magnetosfera de la Tierra. En 1973,
un
satélite
polar
detectó
corrientes eléctricas que fluyen a
lo largo del campo magnético
desde la región de la magnetocola
de la Tierra. Fueron nombradas
“corrientes Birkeland” por el
científico que había sugerido su
existencia décadas antes.
Explicación de la aurora de Birkeland.
Una corriente de Birkeland es una
corriente eléctrica en un espacio de
plasma, más específicamente a partículas
cargadas que se desplazan a lo largo de las
líneas de campo magnético (por ello, las
corrientes de Birkeland también son
llamadas corrientes alineadas con el campo).
Las mismas son causadas por el
movimiento de plasma en forma
perpendicular a un campo magnético. A
menudo las corrientes de Birkeland
poseen una estructura magnética en
filamentos o similar a una "soga
retorcida".
La aurora de Júpiter, alimentada
corrientes de Birkeland.
por
Las corrientes de Birkeland de una aurora pueden alcanzar valores de 1 millón
de Amperes. Pueden calentar la alta atmósfera lo que produce un incremento
en la fuerza de rozamiento que actúa sobre los satélites artificiales ubicados en
órbitas de baja altitud.
También es posible generar corrientes de Birkeland en el laboratorio mediante
generadores de potencia pulsante de muchos teravatios. La sección transversal
del patrón así obtenido muestra un haz de electrones huecos, tipo un círculo
con vórtices, lo que se denomina la inestabilidad diocotron (que posee algunas
similitudes con la inestabilidad de Kelvin- Helmholtz), y que puede degenerar en
un patrón de tipo filamentos. Esto puede ser observado en la aurora y se los
llama "bucles de aurora".
Corrientes de Birkeland generada por científicos en
un laboratorio.
Los físicos especializados en plasma creen que muchas de las estructuras que
en el universo presentan filamentos deben su origen a corrientes de
Birkeland. Peratt (1992) destaca que "Sin importar la escala, el movimiento de
partículas cargadas producen campo magnéticos propios que pueden actuar
sobre otras aglomeraciones de partículas cargadas. Plasma en movimientos
relativos se acoplan mediante corrientes que interaccionan entre si". Algunos
ejemplos son:
Dimensión
Corriente
20 × 10³ m
Descripción
Venus Flux ropes
Colas de cometas
10²–105 m
10 6 A
Aurora terrestre
108 m
10 5–10 6 A
Eventos de la magnetosfer tipo V invertida
107–108 m
10 11 A
Prominencias solares (spicules, coronal
streamers)
Estructuras interestelares: nebulosas varias
1018 m
Centro galáctico
6 × 1020 m
Galaxias de doble radio: lóbulos brillantes
Los electrones que se desplazan por
una corriente de Birkeland pueden
ser acelerados mediante un plasma
de doble capa. Si los electrones
alcanzan velocidades relativistas
(próximas a la velocidad de la luz)
pueden entonces producir un
Bennett pinch, que es un campo
magnético en espiral que emite
radiación de sincrotrón que incluye
radio, ópticas (es decir luz), rayos x,
y rayos gamma.
Complejas líneas de campo magnético
entrelazadas y corrientes eléctricas de una
corriente de Birkeland que se desarrolla en un
plasma.
Las
corrientes
de
Birkeland
comprimen el plasma galáctico en
finos filamentos que permanecen
colimados a grandes distancias. Los
chorros de años luz de largo y los
llamados "lóbulos de radio", pueden
extenderse por muchas veces el
diámetro
de
una
galaxia.
El circuito es inducido dentro de
cualquier galaxia, y origina que la
carga eléctrica difusa fluya desde los
polos galácticos hacia el plano
ecuatorial de la galaxia, y en espiral
dentro
de
su
núcleo.
http://www.spaceweathercenter.org/sp/our_protective_shield/04/04_06.ht
ml consultado el 08/11/2012.
http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_de_Birkeland
08/11/2012.
consultado
el

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