Cinturones... ¿en el espacio?

Por Andrés Rivera

Si te interesa conocer sobre la interacción entre el campo magnético terrestre y el entorno espacial, estás en el lugar correcto, en esta ocasión hablaremos sobre los cinturones de Van Allen, los cuales son esenciales para la vida en nuestro planeta.

¿Qué es un cinturón de radiación de Van Allen?

Los cinturones de Van Allen son anillos de radiación en los que circulan electrones y protones de alta energía. Estos anillos rodean nuestro planeta. La Tierra tiene dos diferentes tipos de cinturones de radiación: el cinturón interior y el cinturón exterior.

Estas radiaciones residen en la magnetosfera, zona que protege a la atmósfera del viento solar y de los rayos cósmicos, que son dos fenómenos demasiado energéticos. La generación de estos anillos se debe a que las líneas de campo magnético de la magnetosfera apresan y aceleran partículas (en su mayoría electrones y protones), que rebotan de un lado a otro entre los polos de nuestro planeta.

Se puede decir que los cinturones de Vann Alen son como un escudo para nuestro planeta, pero con imperfecciones, debido a que las partículas más veloces pueden escapar y chocar con la atmósfera, dando origen a las auroras. También estos anillos pueden llegar a un estado de saturación que puede producir efectos dañinos en los equipos satelitales.

¿Por qué de Van Allen?

Estos cinturones son conocidos como cinturones de Van Allen debido a que en 1958, James Van Allen los detectó por primera vez, en la misión espacial cuyo objetivo era poner en órbita el primer satélite artificial estadounidense, el Explorer I. Este satélite logró el descubrimiento de estos anillos debido a la carga científica preparada en la Universidad Estatal de Iowa por un equipo dirigido por James A. Van Allen.

Cinturón de radiación interior y exterior

Cabe destacar que el tamaño y la intensidad de estas radiaciones suelen cambiar con rapidez debido a efectos solares, por ello, los datos que se presentan están dados en rangos de valores.

El cinturón interior se extiende sobre una altitud de 650 a 6300 km, su mayor intensidad de radiación está entre los 2000 y 5000 km. Sus principales fuentes de partículas son las partículas energéticas solares y reacciones a los rayos cósmicos galácticos. Esta región está poblada por protones con energías entre los 10-100 Mega electronvoltios(MeV), que penetran fácilmente en una nave espacial y que pueden, bajo una exposición prolongada, dañar los instrumentos y ser peligrosos para los astronautas. Tanto las misiones tripuladas como las no tripuladas evitan esa región. Hay que señalar que el electronvoltio (eV), es una unidad de medida de energía que representa la variación de energía de un electrón al moverse de un punto a otro.

El cinturón exterior se extiende sobre una altitud de 10000 a 65000 km, su mayor intensidad de radiación está entre los 14500 y 19000 km. Sus principales fuentes de partículas son el viento solar y la ionosfera. El anillo exterior contiene a iones de más de 1 Mev de energía y partículas de menor energía conocidas como “corriente de anillo”, que son iones de típicamente 0.05 Mev de energía.

Datos interesantes sobre los cinturones de Van Allen

En este apartado se mencionan algunos puntos interesantes sobre los cinturones de Van Allen:

- Para la vida en la Tierra no son perjudiciales. Sin ellos no podríamos habitar la superficie de la tierra; nos protegen de grandes radiaciones solares.

- Son perjudiciales para la vida humana fuera de la tierra. Permanecer de forma prolongada en estos cinturones, es un riesgo para la salud. En misiones espaciales los astronautas suelen pasar por zonas estrechas y de menor flujo.

- Son desastrosos para los componentes eléctricos. Un satélite situado en los cinturones quedaría destruido, por lo que se sitúan fuera de estas zonas.

Han pasado aproximadamente 62 años del descubrimiento de los cinturones de Van Allen, en todo este tiempo se han logrado conocer características y la importancia de los mismos, pero el comportamiento aleatorio de estos anillos hacen que sigan siendo un tema de estudio muy extenso, pasan los años y surgen nuevas incógnitas, como por ejemplo, la existencia de un tercer anillo conformado de materia interestelar. Estos anillos son sorprendentes, protegen a nuestro planeta y nos indican cuales zonas no son aptas para misiones espaciales, es interesante el pensar en los nuevos conocimientos que se pueden obtener de su estudio y el poder obtener beneficios humanos.