Hace más de 50 años, se descubrió un extraño eco de radio en las capas superiores de la atmósfera de la Tierra. Ahora los científicos dicen que han encontrado la fuente de este fenómeno.
En 1962, el Observatorio de Radio Hikamerka, que se construyó cerca de Lima, Perú, registró un fenómeno inexplicable que refleja las ondas de radio y transmite señales de regreso al suelo. La misteriosa causa de estos ecos estaba a una altura de 80 a 100 millas (130 y 160 kilómetros) sobre el nivel del mar.
"Tan pronto como construyeron este radar, arreglaron este fenómeno", dijo el investigador Meers Oppenheim, del Centro de Física Espacial de la Universidad de Boston. "Vieron muchas señales que nunca antes habían visto".
Radar peculiar
Aunque se explicaron otros fenómenos encontrados en el observatorio, estos ecos de radar continuaron confundiendo a los científicos.
"Para ver lo que estaba sucediendo a esa altura, los investigadores lanzaron cohetes equipados con antenas y detectores de partículas en ese momento. Los instrumentos diseñados para detectar ondas de radar no vieron casi nada", dijo Oppenheim.
Además, este fenómeno se manifestó solo durante el día, desapareciendo en la noche. El eco apareció al amanecer todos los días a una altitud de aproximadamente 100 millas (160 km) sobre el suelo, antes de caer a una altura de 80 millas (130 km) y volverse más fuerte. Luego, al mediodía, el eco comenzó a elevarse de nuevo al punto de inicio hasta una altura de 100 millas. Cuando esta señal fue trazada, tomó la forma de un collar. Durante un eclipse solar parcial en 2011, que pasó por el Laboratorio Nacional de Investigación Atmosférica en India, el eco disminuyó.
"Entonces ocurrió una llamarada solar y el eco de la radio cambió", dijo Oppenheim. "Se ha vuelto muy fuerte".
El sol se hace responsable
Ahora, gracias a las supercomputadoras, Oppenheim y Jacob Dimant, que también trabajan en el Centro de Física Espacial, modelan un radar excéntrico para encontrar al culpable: el Sol.
"La radiación ultravioleta del Sol parece cortar la ionosfera (parte de la atmósfera superior de la Tierra, ubicada entre 50 y 370 millas, o 80 y 600 km, sobre el nivel del mar), donde se detectó el eco radioeléctrico", dijeron. "Luego, la radiación en forma de fotones (partículas de luz) divide las moléculas, lo que da como resultado la formación de partículas cargadas positivamente llamadas iones, principalmente oxígeno cargado positivamente y un electrón libre (partícula cargada negativamente que no está unida a un átomo o molécula)".
"Este electrón o fotoelectrón ultra-cargado se precipita en forma de rayo a través de la atmósfera, que es mucho más frío a esta altitud que el fotoelectrón", dijo Oppenheim.
Creando olas
Usando simulaciones por computadora, los científicos permitieron que estos electrones de alta energía interactúen con otras partículas menos energéticas.
A medida que estos electrones de alta energía se precipitan a través de un ambiente frío y lento en la ionosfera, se forma la llamada inestabilidad del plasma cinético (turbulencia, en cierto sentido). El resultado: los electrones comienzan a vibrar a diferentes longitudes de onda.
"Un tipo de partículas muy energéticas que se mueven a través de una población de partículas mucho menos energéticas es como correr con un arco de violín sobre las cuerdas. Un ambiente frío comienza a generar ondas resonantes", explicó Oppenheim.
"La razón por la que esto no se ha explicado durante mucho tiempo es que es un mecanismo muy complejo", agregó.
