Descubren que la Luna tiene una marea oculta que está afectando a la Tierra

La Luna ejerce una fuerza de marea previamente desconocida en el "océano de plasma" que rodea la atmósfera superior de la Tierra, creando fluctuaciones que son similares a las mareas en los océanos, sugiere un nuevo estudio publicado en la revista Nature Physics.

Los científicos utilizaron más de 40 años de datos satelitales para rastrear los cambios más pequeños en la forma de la plasmasfera, la región interna de la magnetosfera de la Tierra que protege a nuestro planeta de las tormentas solares y otros tipos de partículas de alta energía y que está formada principalmente por protones y electrones. Esta región con forma de dónut dentro del campo magnético de la Tierra actúa como un escudo que defiende a la Tierra y a sus sistemas electrónicos de los efectos perjudiciales de los vientos solares.

Los efectos de la Luna en la Tierra

Como único satélite natural de la Tierra, el efecto más directo de la Luna sobre la Tierra es el efecto de marea causado por la gravedad, que se encuentra en la corteza, los océanos, la atmósfera y la ionosfera de esta última. No se había explorado antes si existe un efecto de marea lunar en la magnetosfera de la Tierra.

Los primeros científicos encontraron una conexión entre las mareas y el movimiento de la luna hace miles de años. La evidencia más reciente sugiere que la atracción de la luna también actúa sobre la ionosfera. En este nuevo estudio, los investigadores se preguntaron si la luna también podría tener un impacto en la plasmasfera.

Al analizar las "variaciones en la ubicación del límite de la plasmasfera durante las últimas cuatro décadas a partir de observaciones de múltiples satélites", los investigadores dirigidos por Xiao Chao, becario postdoctoral de la Universidad de Shandong, y He Fei del Instituto de Geología y Geofísica de la Academia de Ciencias de China, encontraron evidencia de "una señal inducida por la marea lunar en la plasmasfera", la región interna de la magnetosfera llena de plasma frío.

El grupo descubrió que podían aislar las variaciones de las mareas en la forma de la plasmapausa que podrían estar asociadas con la posición de la luna, una clara evidencia de que la luna ejerce una influencia sobre la plasmasfera.

"La señal posee distintas periodicidades diurnas (y mensuales), que son diferentes de las variaciones semidiurnas (y bimensuales) dominantes en los efectos de las mareas lunares observados anteriormente en otras regiones", dicen los científicos.

El equipo cree que esta interacción previamente desconocida entre la Tierra y la Luna podría ayudar a los investigadores a comprender otras partes de la magnetosfera con mayor detalle, como los cinturones de radiación de Van Allen.

Cinturones de Van Allen

Los cinturones de radiación de Van Allen son dos anillos concéntricos de partículas cargadas, principalmente electrones y protones, que se encuentran en órbita alrededor de la Tierra dentro de la magnetosfera. Fueron descubiertos en 1958 por el científico estadounidense James Van Allen y de ahí su nombre. Están en constante movimiento debido a las partículas cargadas que fluyen a través de ellos. La parte externa del cinturón de radiación se encuentra a una altura de aproximadamente 10.000 kilómetros y la parte interna a una altura de aproximadamente 5.000 kilómetros.

"Sospechamos que la marea de plasma observada puede afectar sutilmente la distribución de partículas del cinturón de radiación energética, que son un peligro bien conocido para la infraestructura espacial y las actividades humanas en el espacio", escribieron los investigadores. Por lo tanto, una mejor comprensión de las mareas podría ayudar a mejorar el trabajo en estas áreas, agregaron.

Los investigadores no saben con certeza cómo las mareas de plasma son causadas por la luna, pero su mejor suposición actual es que la gravedad de la luna provoca cambios en el campo electromagnético de la Tierra. Sin embargo, se requiere investigación adicional para confirmarlo.

Referencia: 

Xiao, C., He, F., Shi, Q. et al. Evidence for lunar tide effects in Earth’s plasmasphere. Nature. Physics. (2023). DOI: https://doi.org/10.1038/s41567-022-01882-8 / Balázs Heilig, Lunar modulations, Nature Physics (2023). DOI: 10.1038/s41567-022-01913-4