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Una nueva realidad supera a la ficción. Los universos Star Trek y Stargate imaginaron una tecnología superior capaz de generar escudos protectores artificialmente. Sin embargo, a la Tierra no parece hacerle falta la tecnología de la Flota Estelar ni la de la raza Asgard, pues el planeta parece haber generado de forma natural un caparazón invisible. Sin embargo, los científicos todavía no saben cuál puede ser el origen de este fenómeno, pues lo consideran contrapuesto a la manera habitual de actuar de las partículas en los sistemas astrofísicos. Después de este descubrimiento, los teóricos tendrán que cambiar sus modelos sobre esta materia.
"Francamente, cuando vimos esta 'barrera' persistente que actuaba contra los electrones altamente energéticos en la magnetosfera de la Tierra, me quedé totalmente perplejo y desconcertado. Era como si las ráfagas de electrones se estampasen contra una pared de cristal en el espacio", cuenta a este diario el profesor Daniel Baker, investigador principal de este estudio publicado en la revista Nature. "¿Por qué? -pensó cuando vio el 'escudo' por primera vez- ¿Por que habría de existir un límite que frenase el movimiento de las partículas? ¿Qué será?".
Los electrones ultrarelativistas podrían ser peligrosos para seres vivos y equipos electrónicos si llegasen a la Tierra.
El descubrimiento fue obra de un equipo de astrofísicos dirigido por la Universidad de Colorado Boulder. Los investigadores hallaron una 'pantalla' que repele a los llamados 'electrones asesinos', procedentes de las tormentas solares. Estas partículas subatómicas llegan desde el Sol a la Tierra como una lluvia de proyectiles electromagnéticos, pues, cuando las eyecciones solares de masa coronal (CME) son muy potentes, estos electrones viajan a una velocidad cercana a la de la luz, amenazando con dañar a los astronautas, a los satélites y a los sistemas espaciales.
Además, según explica el astrónomo Rafael Bachiller, director del Observatorio Astronómico Nacional (IGN), "si estas partículas alcanzasen la superficie del planeta serían potencialmente muy peligrosas, tanto para los seres vivos como para los sofisticados equipos electrónicos sobre los que reposa hoy nuestra civilización".
Cinturones Van Allen. NASA
El escudo en cuestión se encuentra a unos 11.587 kilómetros de la Tierra, en el interior de los cinturones Van Allen, dos anillos de electrones y protones de alta energía con forma de donut, descubiertos por el profesor James Van Allen en 1958, que se encuentran a más de 40.000 kilómetros sobre la superficie de la Tierra. Estos cinturones de radiación se expanden y se contraen en respuesta a las perturbaciones de energía procedentes del Sol, según explica el profesor Baker, que, además, es antiguo alumno de Van Allen.
El equipo de Baker no se topó con la barrera 'de casualidad', sino que llevaban algún tiempo analizando esa zona. Los anillos Van Allen fueron el primer descubrimiento importante de la era espacial y, desde 2013, Baker dirige una investigación para encontrar un tercer cinturón 'de almacenamiento' entre los dos primeros, analizando las mediciones del Telescopio de Relatividad de Electrones y Protones (REPT) de las sondas gemelas Van Allen, que fueron lanzadas por la NASA en el año 2012.
Un rompecabezas cósmico
Cuando los científicos lograron este descubrimiento, se desconcertaron. "Estamos viendo un escudo invisible que bloquea electrones, algo así como los escudos creados por campos de fuerza en Star Trek para repeler armas alienígenas", relata Baker. "Es un fenómeno extremadamente desconcertante".
Los científicos barajan opciones como la influencia del campo magnético de la Tierra o las ondas de radio.
Al intentar buscar una explicación plausible, los astrofísicos pensaron inicialmente que los electrones altamente cargados, que dan la vuelta a la Tierra a 160.934 kilómetros por segundo, podrían ser frenados en la atmósfera superior y gradualmente aniquilados al interactuar con las moléculas del aire. Sin embargo, según explica Baker, la barrera observada por las sondas de los cinturones Van Allen consigue parar a los electrones mucho antes de que consigan alcanzar la atmósfera.
Así todo, el grupo no se rindió y barajó un gran número de escenarios en los que se podría crear y mantener una barrera de este tipo. Otra de las posibilidades que surgió es si se podría haber generado por la influencia de las líneas del campo electromagnético de la Tierra. También apuntaron a las ondas de radio de los transmisores humanos, preguntándose si éstas podrían dispersar a los electrones, impidiendo que continuasen su camino. Sin embargo, según asegura Baker, ninguna de estas teorías tiene un buen fundamento científico.
Un silbido plasmaférico podría tener un papel clave en la barrera.
El escenario que parece más posible al equipo es la influencia de la plasmafera, una gigantesca nube de gas frío con carga eléctrica que comienza a unos 965 kilómetros sobre la Tierra y se extiende hacia miles de kilómetros a lo largo del cinturón Van Allen exterior. Según Baker, la plasmafera podría estar dispersando los electrones con baja frecuencia en la barrera, de forma que las ondas electromagnéticas crearían un 'silbido' plasmaférico que sonaría como el ruido blanco en un altavoz.
Así, Baker cree que el silbido plasmaférico podría jugar un papel clave en la barrera. Sin embargo, todavía sigue desconcertado y se sigue preguntando cómo puede ser posible este comportamiento tan tajante, cuando lo natural sería que "algunos electrones consiguieran pasar la barrera y otros rebotasen", pero en este caso ninguno logra entrar. "Sinceramente, todavía creo que todo esto es un rompecabezas".
Como buen astrofísico, Baker es aficionado a los enigmas. "Vamos a continuar nuestros estudios en los cinturones Van Allen de la Tierra para ver cuánto tiempo puede persistir esta barrera, tememos que el Sol arruine el escudo con una CME, aunque también queremos entender por qué todavía no ha desaparecido. Además, no nos sentimos muy satisfechos con las actuales explicaciones y así, como con todos los buenos rompecabezas en astrofísica, buscaremos las mejores y más satisfactorias respuestas a la pregunta '¿Por qué?'".
Rafael Bachiller durante un encuentro en elmundo.es. EM
Sin embargo, a pesar del enigma de la pantalla invisible de Baker, Rafael Bachiller no deja de fascinarse al "ver cómo la naturaleza hace de este planeta un oasis privilegiado para que prospere la vida".
Un 'cosmo-marcador' para encontrar planetas habitables fuera del Sistema Solar
Según explica Rafael Bachiller, para la exploración espacial "es imprescindible conocer en más detalle la estructura de los cinturones Van Allen y los efectos que pueden sufrir nuestros astronautas y nuestros equipos cuando los atraviesen". Hasta ahora, sólo los astronautas de las misiones Apolo han atravesado estos anillos cuando iban camino de la Luna. Bachiller se muestra sorprendido por los secretos que esconde el mecanismo físico que crea el escudo protector, y todavía mucho más por el misterio de saber "qué lo hace estable frente a los violentos efectos de las tormentas solares". En su opinión, sería conveniente "realizar más medidas in situ", además de replicar las características de los cinturones Van Allen con plasmas en los laboratorios. Sin embargo, la importancia de un estudio en profundidad de esta estructura en la Tierra y en otros planetas del Sistema Solar no sólo sería importante para conocer el por qué de su existencia pues, según asegura Bachiller, también debería permitir a los astrofísicos encontrar estructuras similares en exoplanetas, "ayudando a identificar aquellas otras Tierras que, protegidas de radiación nociva, pueden resultar idóneas para albergar vida".
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