Los cinturones de radiación de la Tierra, áreas en forma de anillo de superficie toroidal en las que protones y electrones se mueven en espiral en gran cantidad entre los polos magnéticos del planeta, fueron descubiertos hace más de 50 años. Sin embargo, su comportamiento aún no es comprendido por completo. Ahora, nuevas observaciones de las sondas gemelas Van Allen de la NASA muestran que el cinturón interno, el más fuerte de los dos, no tiene tanta radiación como previamente se pensaba.

«Buenas noticias para las naves que vuelan en esta región», dice la agencia espacial norteamericana en el comunicado publicado en su sitio web.

Pasadas misiones espaciales no habían sido capaces de distinguir electrones de protones de alta energía en el cinturón interno de Van Allen. Pero gracias a un instrumento especial, el espectrómetro de iones y electrones magnéticos (MagEIS), montado en las sondas enviadas en 2012 a investigar la zona, los científicos fueron capaces de estudiar las partículas por separado por primera vez. Lo que hallaron fue sorprendente: usualmente no hay electrones super-rápidos allí —conocidos como electrones relativistas—. Algo totalmente contrario a lo que se esperaba.

De los dos cinturones de radiación, los científicos entendían que el externo, que se extiende desde unos 15.000 km hasta unos 20.000 km, era el más alborotado. Durante tormentas geomagnéticas intensas, cuando las partículas cargadas desde el sol son lanzadas hacia la Tierra, el cinturón exterior pulsa dramáticamente, creciendo y encogiéndose en respuesta a la presión de las partículas solares y el campo magnético. Mientras tanto, el cinturón interno mantiene su posición fija sobre la superficie del planeta. No obstante, los nuevos resultados indican que la composición de esta última barrera no es tan constante.

En general, el cinturón interno está compuesto de protones de alta y baja energía, empero, una tormenta geomagnética sucedida en junio de 2015, empujó electrones relativistas profundamente dentro de este.

Los hallazgos fueron visibles debido a la manera en que MagEIS está diseñado. El instrumento a bordo de las sondas crea su propio campo magnético, lo que le permite ordenar las partículas en base a su carga y energía. Al separar los electrones de los protones, los científicos pudieron entender cuáles partículas estaban contribuyendo a la población de partículas del cinturón interior.

«Cuando procesamos los datos y removimos la contaminación, pudimos ver cosas que nunca antes habíamos visto», dijo Seth Claudepierre, autor principal del estudio perteneciente a la Aerospace Corporation en El Segundo, California. «Los resultados cambian totalmente la manera en la que pensamos sobre los cinturones de Van Allen y sus energías».

Dada la rareza de las tormentas que pueden inyectar electrones relativistas dentro del cinturón interno, los científicos ahora saben que hay niveles de radiación más bajos allí. Esto último tiene enormes implicaciones para los viajes espaciales. Conocer exactamente cuánta radiación existe permitirá a los científicos e ingenieros diseñar satélites más livianos y económicos, preparados para soportar niveles menos intensos de radiación.