#26. Los Casquetes Polares

    Los fenómenos de plasma que ocurren en un lugar de la magnetosfera también afectan a otros lugares. Esta vinculación es más acusada entre puntos que comparten la misma línea de campo, dado que las líneas de campo guían el movimiento de iones y electrones.

    Tanto en el campo de un dipolo como en la magnetosfera real, las líneas de campo que se extienden a grandes distancias son las que comienzan o finalizan cerca de los polos magnéticos. Por lo que los lugares de la Tierra más sensibles a los efectos magnéticos lejanos son los “casquetes polares”, las regiones alrededor de los polos magnéticos. Un buen ejemplo es la aurora polar.

    Si trazásemos las líneas de campo en las que aparece la aurora (especialmente las subtormentas), probablemente llegaríamos a la gruesa lámina de plasma (las 3 líneas rojas más exteriores del lado derecho del dibujo) extendiéndose hacia la cola de la magnetosfera. Aunque es donde se origina el proceso, la energización final de los electrones de la aurora (como explicaremos en otro lugar) ocurre a menudo más cerca de la Tierra.

    El estrecho óvalo de la aurora proporciona la forma instantánea de esta. La “zona auroral” dibujada por Loomis y por Fritz es mucho más difusa, debido a los largos plazos de las medias estadísticas de muchas observaciones. Durante algunas de ellas el óvalo es grande, durante otras es pequeño, y pueden estar desplazadas hacia la medianoche o de otra forma, por lo que produce un banda ancha.

    Las líneas de campo comienzan en puntos de la región oscura dentro del óvalo de la aurora, que incluye el polo magnético, entendiéndose hasta grandes distancias. Los primeros investigadores, que creían que los electrones de las auroras llegaban desde el Sol (vea la historia) no podían entender porqué la aurora estaba ausente de la cercanía del propio polo magnético. A partir de los datos de los satélites ahora sabemos que las líneas de campo dentro del óvalo se extienden hacia los “lóbulos de la cola” los haces gemelos de líneas que se extienden hacia la cola magnética de la Tierra (líneas azules de la figura superior). Finalmente probablemente se dirigen hacia el viento solar, en algún lugar lejos en el lado nocturno de la Tierra. Pero allí el viento fluye rápidamente fuera de la Tierra, y sus iones no pueden invertir su dirección y volver hacia la Tierra. Por lo que se espera que llegue poco plasma desde esa dirección.

    El flujo hacia la Tierra en esas líneas aún hace algo más, un fina “lluvia fina” de electrones rápidos, con energías de unos 500 electronvoltios (ev). Los protones del viento solar tienen unos 1000 ev, pero los electrones que se mueven a lo largo con ellas, son unas 2000 veces más ligeros, y también tienen una energía media mucho menor. Los electrones de 500 ev son una población completamente diferente, fácilmente capaces de vencer al viento solar y seguir las líneas de campo en cualquier dirección. Son muy pocos para producir una aurora visible, pero los instrumentos abordo de los satelites los observan fácilmente. Proporcionan la mejor evidencia de que los lóbulos de la cola están conectados al viento solar.