Con la Luna como el objeto más prominente en el cielo nocturno y una fuente importante de atracción invisible que crea las mareas oceánicas, muchas culturas antiguas pensaron que también podría afectar nuestra salud o estado mental: la palabra "locura" tiene su origen en este creencia. Ahora, una poderosa combinación de naves espaciales y simulaciones por computadora está revelando que la luna tiene una influencia invisible de largo alcance, no en nosotros, sino en el Sol, o más específicamente, el viento solar.
El viento solar es una delgada corriente de gas conductor de electricidad llamado plasma que se expulsa constantemente de la superficie del Sol en todas las direcciones a alrededor de un millón de millas por hora. Cuando un viento solar particularmente rápido, denso o turbulento golpea el campo magnético de la Tierra, puede generar tormentas magnéticas y de radiación capaces de interrumpir satélites, redes eléctricas y sistemas de comunicación. La "burbuja" magnética que rodea a la Tierra también empuja hacia atrás el viento solar, creando un arco de choque de decenas de miles de millas a lo largo del lado del día de la Tierra, donde el viento solar golpea el campo magnético y se desacelera abruptamente de velocidad supersónica a velocidad subsónica.
A diferencia de la Tierra, la Luna no está rodeada por un campo magnético global. "Se pensaba que el viento solar choca contra la superficie lunar sin ninguna advertencia o" empuja "el viento solar", dice el Dr. Andrew Poppe de la Universidad de California, Berkeley. Recientemente, sin embargo, una flota internacional de naves espaciales en órbita lunar ha detectado signos de la presencia de la Luna "río arriba" en el viento solar. "Hemos visto haces de electrones y fuentes de iones sobre el lado del día de la Luna", dice el Dr. Jasper Halekas, también de la Universidad de California, Berkeley.
Estos fenómenos se han visto a una distancia de hasta 10.000 kilómetros (6.214 millas) sobre la Luna y generan una especie de turbulencia en el viento solar delante de la Luna, causando cambios sutiles en la dirección y densidad del viento solar. Los haces de electrones fueron vistos por primera vez en la misión Lunar Prospector de la NASA, mientras que la misión japonesa Kaguya, la misión china Chang’e y la misión india Chandrayaan vieron columnas de iones a baja altitud. La misión ARTEMIS de la NASA ahora también ha visto los haces de electrones y las columnas de iones, además de las ondas electromagnéticas y electrostáticas recientemente identificadas en el plasma delante de la Luna, a distancias mucho mayores de la luna. "Con ARTEMIS, podemos ver el anillo de plasma y movernos un poco, sorprendentemente lejos de la Luna", dice Halekas. ARTEMIS significa "Aceleración, reconexión, turbulencia y electrodinámica de la interacción de la Luna con el Sol".
"Desde hace tiempo se sabe que existe una región turbulenta aguas arriba llamada 'premontaje' antes del choque de proa de la Tierra, pero el descubrimiento de una capa turbulenta similar en la luna es una sorpresa", dijo el Dr. William Farrell del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA. en Greenbelt, Md. Farrell es el líder del centro de ciencia lunar Respuesta dinámica del ambiente en la luna (DREAM) del Instituto de Ciencia Lunar de la NASA, que contribuyó a la investigación.
Las simulaciones por computadora ayudan a explicar estas observaciones al mostrar que la luz solar y el flujo del viento solar generan un campo eléctrico complejo cerca de la superficie lunar. La simulación revela que este campo eléctrico puede generar haces de electrones al acelerar los electrones eliminados del material de la superficie por la luz solar ultravioleta. Además, las simulaciones relacionadas muestran que cuando los iones en el viento solar chocan con antiguos campos magnéticos "fósiles" en ciertas áreas de la superficie lunar, se reflejan de nuevo en el espacio en un patrón difuso en forma de fuente. Estos iones son principalmente los iones cargados positivamente (protones) de los átomos de hidrógeno, el elemento más común en el viento solar.
"Es notable que los campos eléctricos y magnéticos dentro de unos pocos metros (yardas) de la superficie lunar puedan causar la turbulencia que vemos a miles de kilómetros de distancia", dice Poppe. Cuando se exponen a los vientos solares, otras lunas y asteroides en el sistema solar también deberían tener esta capa turbulenta sobre sus lados diurnos, según el equipo.
"Descubrir más sobre esta capa mejorará nuestra comprensión de la Luna y potencialmente de otros cuerpos porque permite que la información sobre condiciones muy cercanas a la superficie se propague a grandes distancias, por lo que una nave espacial tendrá la capacidad de explorar virtualmente cerca de estos objetos cuando en realidad lejos ", dijo Halekas.
La investigación se describe en una serie de seis artículos publicados recientemente por Poppe, Halekas y sus colegas de la NASA Goddard, U.C. Berkeley, U.C. Los Ángeles, y la Universidad de Colorado en Boulder en Geophysical Research Letters y el Journal of Geophysical Research. La investigación fue financiada por el Instituto de Ciencia Lunar de la NASA, que se gestiona en el Centro de Investigación Ames de la NASA, Moffett Field, California, y supervisa el centro de ciencia lunar DREAM.
