La NASA graba cómo suena el Universo: las ondas de plasma permiten 'escuchar' sonido en el espacio que rodea la Tierra

El espacio, si bien técnicamente es un vacío, contiene partículas energéticas cargadas, gobernadas por campos magnéticos y eléctricos, que pueden ser oídas. En regiones atadas con campos magnéticos, como el ambiente espacial que rodea la Tierra, las partículas son continuamente lanzadas hacia adelante y atrás por el movimiento de varias ondas electromagnéticas conocidas como ondas de plasma.

Estas ondas de plasma, como el rugiente oleaje oceánico, crean una cacofonía rítmica que, con las herramientas adecuadas, se puede oír a través del espacio.

Al igual que las olas giran a través del océano o los frentes de tormenta se mueven a través de la atmósfera, las perturbaciones en el espacio pueden causar ondas. Estas ondas se producen cuando los campos eléctricos y magnéticos fluctúan a través de grupos de iones y electrones que componen el plasma, empujando algunos a velocidades aceleradas. Esta interacción controla el equilibrio de partículas altamente energéticas inyectadas y perdidas en el entorno cercano a la Tierra.

Un tipo de onda de plasma fundamental para dar forma al entorno cercano a la Tierra es lo que compone las ondas de modo silbido. Estas ondas crean distintos sonidos dependiendo del plasma por el que viajan. Por ejemplo, la región apretada alrededor de la Tierra, llamada plasmasfera, es relativamente densa con plasma frío. Las ondas que viajan dentro de esta región suenan muy diferentes de las del exterior. Mientras diferentes ondas en modo silbato cantan diferentes sonidos, todas se mueven de la misma manera, con las mismas propiedades electromagnéticas.

Cuando la iluminación golpea el suelo, la descarga eléctrica también puede desencadenar ondas de plasma en modo silbato. Algunas de las ondas escapan más allá de la atmósfera para rebotar como coches de choque a lo largo de las líneas de campo magnético de la Tierra entre los polos norte y sur. Puesto que la descarga crea una gama de frecuencias, y dado que las frecuencias más altas viajan más rápido, la onda grita un tono que cae, dando a la onda su nombre: un silbido.

Más allá de la plasmasfera, donde el plasma es tenue y relativamente cálido, las ondas en modo de silbato crean principalmente chirridos en aumento, como una bandada de pájaros ruidosos. Este tipo de onda se llama coro y se crea cuando los electrones son empujados hacia el lado nocturno de la Tierra, que en algunos casos puede ser causado por una reconexión magnética, una explosión dinámica de líneas de campo magnético enmarañadas en el lado oscuro de la Tierra. Cuando estos electrones de baja energía golpean el plasma, interactúan con partículas en el plasma, impartiendo su energía y creando un único tono ascendente.

Las ondas del modo silbato que viajan dentro de la plasmasfera se llaman silbidos plasmasféricos y suenan como el ruido de estática en una radio. Algunos científicos piensan que el silbido también es causado por rayos, pero otros piensan que podría ser causado por las ondas de coro que se han filtrado dentro de la plasmasfera. Tanto el coro como las ondas de silbido son los formadores clave del ambiente cercano a la Tierra, incluyendo los cinturones de radiación Van Allen, anillos de partículas de alta energía que rodean al planeta.

Los científicos de la NASA, con la ayuda de la misión Van Allen, están trabajando para entender la dinámica de las ondas de plasma para mejorar las predicciones del tiempo espacial, lo cual puede tener efectos perjudiciales en satélites y señales de telecomunicaciones. Como parte de sus observaciones, los científicos han grabado estos extraños sonidos producidos por diferentes ondas de plasma en la sinfonía de partículas que rodea a la Tierra.