El cinturón de radiación de Urano no es débil, sólo está desequilibrado

Han pasado casi cuarenta años desde que la Voyager 2 visitó Urano, dejando tras de sí grandes misterios. Tres científicos planetarios creen haber demostrado que dos de ellos están relacionados (por qué sus cinturones de radiación de protones son tan débiles y por qué su campo magnético está desequilibrado), lo que posiblemente resuelva uno de ellos.

Los campos magnéticos afectan los movimientos de las partículas cargadas, y un campo tan potente como el de la Tierra hace que partículas de alta energía provenientes del espacio giren alrededor del planeta. La interacción de las partículas provenientes del viento solar y el campo magnético de la Tierra produce los cinturones de Van Allen (esas cosas que, según los negacionistas del alunizaje, no pueden ser cruzadas por seres vivos), lo que protege la atmósfera en el proceso.

Otros planetas con campos magnéticos tienen cinturones similares, pero los campos magnéticos de Urano y Neptuno son extraños. En el caso de Urano, está inclinado casi 60 grados con respecto al eje de rotación del planeta, a diferencia de los de la Tierra, Júpiter y Saturno, que están mucho más alineados. Tampoco está centrado cerca del centro del planeta, sino a un tercio de la distancia hacia el polo sur. La Voyager 2 informó que el campo magnético es fuerte, pero el cinturón de radiación es débil. El estudiante de doctorado del Imperial College de Londres Matthew Acevski y sus colegas sostienen que esto se debe en parte a la naturaleza descentrada del campo.

Acevski y sus coautores utilizaron el algoritmo de Boris, un método para calcular los movimientos de partículas cargadas, para probar cómo el campo magnético asimétrico debería afectar el comportamiento de los protones que quedan atrapados. Descubrieron que la asimetría del campo hace que las partículas se muevan a distintas velocidades mientras giran. Los protones se acumulan en lugares donde se mueven lentamente y se dispersan donde su movimiento es más rápido.

«Esto es similar a cómo se forman los atascos en una carretera de circunvalación. Cuando los coches viajan más despacio, se produce un tráfico más denso; si los coches viajan más rápido, el tráfico está más distribuido», explicó Acevski a Space.com.

Como la Voyager 2 no orbitó Urano, sino que sólo lo observó durante su paso, los autores sospecharon que no se trata tanto de que el cinturón de radiación sea débil, sino de que nuestro único visitante midió un área agotada.

El equipo modeló dónde los protones se moverían más rápido y más lento y concluyó que la Voyager 2 pasó por un área de agotamiento.

Cabe destacar que el efecto sólo se aplica realmente a los protones. Las masas de los electrones son tan bajas que sus trayectorias apenas se ven alteradas por la asimetría, lo que coincide con el hecho de que la Voyager 2 haya informado de un intenso cinturón de radiación electrónica.

Por más claro que parezca, los autores reconocen que su trabajo no explica mediciones tan bajas como las que realizó la Voyager 2. “Es posible que con la inclusión de dinámicas de sistemas más complejas, este efecto se convierta en una contribución más significativa a esta deficiencia”, escriben.

Si el orbitador propuesto para Urano se hace realidad, la parte inexplicable de la debilidad puede ser uno de los misterios más fáciles de resolver, pero no está claro si esto sucederá mientras el Retorno de Muestras de Marte consume la mayor parte del presupuesto de exploración de la NASA.

El campo magnético de Neptuno es casi tan inclinado como el de Urano, pero las mediciones de su cinturón de radiación de protones realizadas por la Voyager fueron intensas. Queda por ver si esta diferencia es real o una consecuencia de las zonas por las que pasó la Voyager 2.

El estudio se publica en acceso abierto en la revista Geophysical Research Letters.