¿Qué es el campo magnético de la Tierra como escudo de radiación? – Definición

El campo magnético de la Tierra proporciona un escudo vital contra la radiación de la radiación cósmica. Además de una atmósfera protectora, también tenemos la suerte de que la Tierra tenga un campo magnético. El campo magnético se extiende varias decenas de miles de kilómetros en el espacio, protegiendo a la Tierra de las partículas cargadas del viento solar y los rayos cósmicos que de otro modo eliminarían la atmósfera superior, incluida la capa de ozono que protege a la Tierra de la dañina radiación ultravioleta. Nos protege de los efectos completos del viento solar y GCR. Sin esta protección, la biosfera de la Tierra podría no existir como lo hace hoy, o al menos estaría limitada al subsuelo. El campo magnético de la Tierra también proporciona un escudo de radiación para los astronautas y la propia ISS, porque está en órbita terrestre baja.

Los cálculos de la pérdida de dióxido de carbono de la atmósfera de Marte, como resultado de la eliminación de iones por el viento solar, indican que la disipación del campo magnético de Marte causó una pérdida casi total de su atmósfera. Otro hecho es que cualquiera que haya estado en la superficie de la Luna (es decir, fuera del campo magnético de la  Tierra ) durante una erupción solar particularmente violenta en 2005 habría recibido una dosis letal .

Clasificación de la radiación cósmica

La radiación cósmica se puede dividir en diferentes tipos según su origen. Hay tres fuentes principales de dicha radiación:

• Radiación solar cósmica . La radiación cósmica solar se refiere a las fuentes de radiación en forma de partículas de alta energía (predominantemente protones) emitidas por el sol, principalmente en eventos de partículas solares (SPEs).
• Radiación Cósmica Galáctica . La radiación cósmica galáctica, GCR, se refiere a fuentes de radiación en forma de partículas de alta energía que se originan fuera del sistema solar, pero generalmente desde nuestra galaxia, la Vía Láctea.
• Radiación de los cinturones de radiación de la Tierra (cinturones de van Allen ). Los cinturones de radiación de Van Allen son zonas de partículas de alta energía (especialmente protones) atrapadas por el campo magnético de la Tierra.

Radiación Cósmica Galáctica

Radiación cósmica galáctica , GCR, se refiere a fuentes de radiación en forma de partículas de alta energía que se originan fuera del sistema solar. Los GCR son núcleos de alta energía de los cuales todos los electrones circundantes han sido eliminados durante su paso de alta velocidad a través de la galaxia. El incidente de GCR en la atmósfera superior consiste en un componente nucleónico, cuyo agregado representa el 98% del total (2% son electrones). El componente nucleónico consiste en una mezcla de protones de alta energía (~ 86%), partículas alfa (~ 12%) y un rastro de núcleos más pesados ​​(~ 1%). Los GCR están atrapados por el campo magnético galáctico, por lo tanto, probablemente se han acelerado en los últimos millones de años y han viajado muchas veces por la galaxia. Su mecanismo de aceleración es incierto, Pero uno de los posibles mecanismos es que la partícula se acelera por las ondas de choque que se expanden desde las supernovas. La energía de estas partículas oscila entre 10⁸ eV y 10 ²⁰ eV. Una fracción muy pequeña son partículas estables de antimateria, como positrones o antiprotones.

La naturaleza precisa de esta fracción restante es un área de investigación activa. La tasa de fluencia de GCR varía con la actividad solar, siendo menor cuando la actividad solar es mayor. En mínimos solares, debido a un menor blindaje del campo magnético solar, la fluencia es significativamente mayor que al máximo solar.

Radiación Cósmica Solar – Evento de Partícula Solar

La radiación cósmica solar se refiere a las fuentes de radiación en forma de partículas de alta energía (predominantemente protones) emitidas por el Sol , principalmente en eventos de partículas solares (SPEs). La radiación solar incidente en la atmósfera superior consiste principalmente en protones (99%), con energías generalmente inferiores a 100 MeV. Los eventos de partículas solares, por ejemplo, ocurren cuando los protones emitidos por el Sol se aceleran cerca del Sol durante una llamarada o en el espacio interplanetario por choques de eyección de masa coronal. Tenga en cuenta que el Sol tiene un ciclo de 11 años, que culmina en un aumento dramático en el número y la intensidad de las erupciones solares, especialmente durante los períodos en que hay numerosas manchas solares.

La radiación solar es un peligro de radiación significativo para las naves espaciales y los astronautas, también produce tasas de dosis significativas a grandes altitudes, pero solo la radiación más energética contribuye a las dosis a nivel del suelo. Tenga en cuenta que cualquiera que haya estado en la superficie de la Luna durante una erupción solar particularmente violenta en 2005 habría recibido una dosis letal .

Radiación de los cinturones de radiación de la Tierra – cinturones Van Allen

Los cinturones de radiación de Van Allen son zonas de partículas de alta energía (especialmente protones) atrapadas por el campo magnético de la Tierra . La mayoría de estas partículas de alta energía se originan del viento solar, que fue capturado y retenido alrededor de un planeta por el campo magnético de esa tierra. El cinturón de van Allen se forma como un toro sobre el ecuador. Hay dos cinturones de radiación van Allen, un cinturón interno está centrado a unos 3.000 kilómetros y un cinturón exterior está centrado a unos 22.000 kilómetros de la superficie de la tierra. Contiene principalmente protones energéticos en el rango de 10-100 MeV.

Las naves espaciales que viajan más allá de la órbita terrestre baja entran en la zona de radiación de los cinturones de Van Allen. Más allá de los cinturones, enfrentan peligros adicionales por los rayos cósmicos y los eventos de partículas solares. Una región entre los cinturones de Van Allen internos y externos se encuentra en dos o cuatro radios de la Tierra y a veces se la conoce como la «zona segura».