Los datos obtenidos por la misión Cluster de la Agencia Espacial Europea (ESA) han permitido mapear los metales pesados en el espacio que rodea la Tierra encontrando una distribución inesperada y prevalencia del hierro. El hallazgo arroja luz sobre la composición del entorno cósmico. A menudo se presume que el espacio está desprovisto de materia, pero técnicamente no está realmente vacío. En las proximidades de la Tierra, el espacio que los científicos llaman geoespacio está lleno de partículas cargadas: una mezcla de electrones, que tienen carga negativa, e iones cargados positivamente. Estos iones tienen un papel clave en los procesos electrodinámicos que contribuyen a la naturaleza turbulenta y cambiante de esta parte del cosmos.
El nuevo estudio, publicado en el Journal of Geophysical Research: Space Physics, utiliza 18 años de datos para explorar la prevalencia de un ion importante que se considera relativamente raro cerca de la Tierra: el hierro. Los investigadores han detectado una inesperada distribución de este en todo el geoespacio. «Aunque las cantidades son pequeñas, encontramos hierro en todas partes: en toda la región del geoespacio cubierta por Cluster, y en el viento solar cercano a la Tierra», afirma el autor principal del estudio Stein Haaland. «Detectamos hierro en aproximadamente el 10% de las observaciones que, dada su relativa rareza, es sorprendente. No esperábamos encontrarlo tan a menudo», dice.
Sin embargo, no es la presencia del hierro en sí lo que sorprende, sino más bien sus propiedades. El satélite Geotail, que ha pasado más de 25 años observando el entorno magnético de la Tierra, detectó hierro ionizado individualmente en el geoespacio en el 2017. «Las observaciones de la misión se centran en un rango de energía mucho más alto que las del satélite, y dan una visión más completa del espacio», dice Stein.
«El hierro en el viento solar tiende a verse en estados de carga más alta, por lo que necesitamos este rango de energía más amplio y alto para comprender el viento solar y su impacto en el entorno magnético de la Tierra», añade. Los iones pueden ingresar al geoespacio desde arriba o desde abajo. Algunos viajan desde la atmósfera de la Tierra, mientras que otros llegan desde el viento solar. La fuente de metales pesados, como el hierro, todavía se debate: ¿de dónde provienen estos iones y cómo contribuyen a los fenómenos que vemos a nuestro alrededor?
«Descubrimos que hay mucho más hierro proveniente del Sol y con energías mucho más altas. También encontramos hierro en las regiones por encima de las capas polares de la Tierra». Investigaciones anteriores han propuesto que los iones de hierro en latitudes más altas pueden deberse a una variedad de factores, incluidos los meteoritos que ingresan a la atmósfera de la Tierra y se rompen o, incluso, las partículas que expulsa la Luna.
Sin embargo, los nuevos resultados de la misión Cluster no muestran evidencia convincente de ninguno de estos procesos; en cambio, sugieren que el hierro proviene directamente del Sol: «La mayor parte del hierro en el geoespacio se originó del viento solar que pasó a través de la magnetosfera, en lugar de viajar hacia arriba desde la atmósfera de nuestro planeta».
