La cola geomagnética de la Tierra afecta la ionosfera lunar, revela sonda Chandrayaan-2

La ionosfera lunar presenta concentraciones inesperadamente altas de electrones cuando la Luna ingresa en la cola geomagnética de la Tierra.

Crédito: MysteryPlanet.com.ar.

Así lo revelaron científicos del Laboratorio de Física del Espacio del Centro Espacial Vikram Sarabhai, tras analizar las señales de radio del orbitador Chandrayaan-2 (CH-2) de la India.

Los investigadores emplearon una técnica novedosa que consiste en un experimento de ocultación de radio en banda S. Mediante el seguimiento de las transmisiones del CH-2 a través de la capa de plasma lunar, y con la recepción de señales en la Red India de Espacio Profundo (IDSN) en Bangalore, lograron medir con precisión la distribución del plasma. Los resultados mostraron una densidad de aproximadamente 23.000 electrones por centímetro cúbico, comparable a la región de estela lunar y casi 100 veces mayor que la densidad en el lado iluminado de la Luna.

El papel de la cola geomagnética de la Tierra

La Luna atraviesa la cola geomagnética terrestre durante aproximadamente cuatro días en cada órbita. En este período, está protegida del viento solar directo, lo que antes se pensaba que reducía la densidad del plasma por su libre difusión a lo largo de las líneas del campo magnético terrestre. Sin embargo, los datos del Chandrayaan-2 sugieren lo contrario: los campos magnéticos de la corteza lunar podrían estar atrapando el plasma y evitando su dispersión, generando zonas localizadas con mayor densidad electrónica.

🚀 New Discovery from Chandrayaan-2! 🌕

A recent study reveals a surprisingly high electron density of ~23,000 electrons/cm³ in the lunar environment when the Moon enters Earth’s geomagnetic tail. 🌍⚡

📄 Published in: The Astrophysical Journal - Letters
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— ISRO (@isro) March 7, 2025

Para comprobar esta hipótesis, los científicos utilizaron el Modelo Ionosférico Lunar Tridimensional (3D-LIM) desarrollado en el SPL/VSSC, que simula la dinámica del plasma bajo distintas condiciones. El modelo indicó que para mantener estas elevadas densidades de plasma, la ionosfera lunar debe estar en equilibrio fotoquímico, algo que solo ocurre en la cola geomagnética cuando hay presencia de campos magnéticos residuales. Además, las simulaciones mostraron una reducción localizada de átomos neutros de Argón (Ar) y Neón (Ne) cerca de los polos lunares, en concordancia con observaciones previas de otras misiones espaciales.

Implicaciones para futuras misiones lunares

La alta densidad de plasma en la ionosfera lunar puede afectar las comunicaciones por radio, generar efectos de carga en la superficie e influir en la interacción con el polvo lunar. Estos factores son esenciales para futuras misiones robóticas y tripuladas en regiones con campos magnéticos lunares. Además, comprender el comportamiento de la ionosfera en distintos entornos espaciales mejorará la planificación de hábitats lunares, especialmente en áreas influenciadas por estos campos magnéticos.

Este estudio representa un avance significativo en la comprensión del entorno de plasma lunar y destaca la importancia continua de la misión Chandrayaan-2 en la exploración científica de la Luna. Con más países preparándose para misiones lunares, estos descubrimientos serán fundamentales para el futuro de la ciencia y la tecnología lunar.

Fuente: ISRO. Edición: MP.