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El campo magnético de la Tierra nos protege... ¿de qué amenaza?

Esta es una bonita imagen artística del campo magnético de la Tierra, que nos protege del viento solar. ( fuente )

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Se mire por donde se mire, se afirma que sin nuestro escudo, la vida no sería posible en la tierra. La película "El Núcleo" exagera esto y muestra un rayo láser gamma que funde el puente Golden Gate, cuando el núcleo de la tierra deja de girar y el campo se colapsa.

Así que debemos ser muy afortunados por tener el campo magnético que nos protege. ¿No es así?

Wikipedia dice que el viento solar está formado principalmente por protones, electrones y partículas alfa, en el rango de energía de 1,5-10keV.

Más adelante, se mencionan velocidades esporádicas en un rango justo por debajo de los 1000km/s, que siguen estando en ese rango de energía.

Las partículas alfa de esa energía tienen un alcance de no más de 10 cm en el aire (a nivel del suelo). Los protones y los electrones tienen un alcance mayor, pero aun así, no es más que unos pocos metros. Por lo tanto, el aire sobre nuestras cabezas debería ser suficiente para protegernos del viento solar.

Además, una parte del viento solar llega a nuestra atmósfera y genera vistosas luces polares, pero no parece haber preocupación por su peligrosidad.

Parece que el viento solar es demasiado débil para llegar al suelo. El rango de energía también es demasiado bajo para generar isótopos radiactivos.

La radiación cósmica de mucha más energía no está blindada, pero incluso ahí, sólo recibimos algunos muones (y neutrinos) aquí abajo.

Entonces, ¿cuál es la amenaza de la que nos protege el campo magnético?

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chrisjlee Puntos 956

En realidad, en una gran erupción solar las energías de las partículas pueden llegar a 1 GeV, pero la energía máxima de algunas partículas no es realmente el problema. El problema es el flujo de estas partículas de alta energía. Un protón o un electrón de 10 MeV atraviesan la mayoría de los cuerpos de las naves espaciales, por lo que sus componentes electrónicos están expuestos a partículas con estas energías.

Las eyecciones de masa coronal (CME) que a menudo se producen en asociación con las grandes erupciones solares llevan consigo flujos aumentados de protones y electrones de >MeV. Estas manchas de plasma y campos magnéticos comprimen el campo magnético de la Tierra, lo que puede inducir corrientes continuas en nuestras redes eléctricas y exponer a las naves espaciales geosíncronas (o GPS, no recuerdo cuál es la órbita a la que giran) a los altos niveles de radiación. Una vez que la CME ha pasado, los efectos no han terminado, ya que a menudo inducen una tormenta geomagnética, que aumenta los cinturones de radiación y, por lo tanto, expone aún más a las naves espaciales en rotación a las partículas de alta energía (de ahí el nombre de "electrones asesinos" para los cinturones de radiación exteriores).

Más adelante añadiré más información e incluiré algunos enlaces, pero la cuestión es que nuestro campo magnético hace mucho para evitar que nuestras vidas se vuelvan increíblemente complicadas, como ha eludido Timeo.

Versión actualizada
En realidad, en un gran erupción solar Las energías de las partículas pueden llegar a 1 GeV pero la energía máxima de algunas partículas no es realmente el problema. La cuestión es el flujo de estas partículas de alta energía. Un protón o un electrón de 10 MeV atraviesan la mayoría de los cuerpos de las naves espaciales, por lo que sus componentes electrónicos están expuestos a partículas con estas energías.

La a menudo asociada eyecciones de masa coronal (CME) producidos en asociación con las grandes erupciones solares llevan consigo flujos aumentados de protones y electrones >MeV. Estas manchas de plasma y campos magnéticos comprimen el campo magnético de la Tierra, lo que puede inducir corrientes de corriente continua en nuestras redes eléctricas y exponer a las naves espaciales geosincrónicas (o GPS, no recuerdo cuál es la órbita a la que giran) a los altos niveles de radiación. Una vez que la CME ha pasado, los efectos no han terminado, ya que a menudo inducen una tormenta geomagnética, que aumenta la cinturones de radiación y, por lo tanto, expone aún más a las naves espaciales co-rotantes a partículas de alta energía (de ahí el nombre "electrones asesinos" para los cinturones de radiación exteriores).

El campo magnético de la Tierra también ayuda a proteger nuestra atmósfera de la erosión ionizante. Con esto quiero decir que una vez que un átomo se ioniza y se expone al flujo de la masa del viento solar experimentará un campo eléctrico conductor ( $\mathbf{E} = -\mathbf{V} \times \mathbf{B}$ ) y reaccionar como un ion de recogida . La fuerza que ejerce un campo eléctrico de este tipo sobre la partícula puede superar fácilmente la fuerza gravitatoria, liberando así la partícula de la atmósfera. Sin el campo magnético de la Tierra, la parte ionizada de la atmósfera superior, llamada ionosfera aumentaría debido a la adición de los efectos de ionización del viento solar. En la actualidad, sólo las partículas cargadas con energías >10-100 MeV, los neutrones neutros o los fotones de alta energía (p. ej, UV , Rayos X y/o $\gamma$ -rayos ) pueden llegar a nuestra atmósfera y contribuir a la ionización general.

Es dudoso que durante una voltear el poste del campo magnético de la Tierra que perderíamos por completo nuestra atmósfera, teniendo en cuenta que en el pasado se han producido varios cambios de polos. Sin embargo, la cuestión es que nuestro campo magnético hace mucho para evitar que nuestras vidas se vuelvan increíblemente complicadas, como ha eludido Timeo.

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SBWorks Puntos 245

¿Es la amenaza de tener que comer cinco raciones de frutas y verduras al día?

Cuando el campo magnético desvía las partículas cargadas, la energía se desvía y esto significa menos radiación y menos radiación ionizante de las partículas que se desvían.

Un electrón solar, un protón o una partícula alfa con 10keV sería capaz de ionizar moléculas y átomos. Y los que lo hace pueden luego ionizar a otros y así sucesivamente hasta que se extienda a suficientes cosas como para no ionizar más.

En las personas, las radiaciones ionizantes pueden ayudar a formar radicales libres. Y sí, esto es natural. Pero para contrarrestar esos efectos es necesario tener antioxidantes. Cuanta más radiación ionizante, más antioxidantes se necesitan para lidiar con ellos.

Algo similar ocurre en la altura. No es el fin del mundo, pero sufres más daños. Algunos de esos daños pueden ser contrarrestados teniendo suficientes antioxidantes, pero eso significa que no puedes escatimar en ellos y salirte con la tuya. Y algunos daños simplemente no serán reparables ya que son aleatorios.

Así que para mí sería similar a tener menos atmósfera. Dicho esto, no toda la vida es igual de vulnerable. Tal vez sería peor para las formas de vida de diferentes épocas. Pero el campo magnético se debilita bastante justo cuando se invierte, así que no puede ser que todo muera inmediatamente sin el campo magnético que lo proteja.

Estoy seguro de que la gente ha estudiado exactamente cómo afectará a los astronautas en su camino a Marte, por ejemplo. Pero eso estaría centrado en el ser humano. No estaba seguro de qué cosas de la Tierra te preocupaba proteger.

Y si tuvieras más mutaciones por más daños en el ADN y las mitocondrias esto puede ser bueno o malo. Hemos evolucionado en un entorno con una cierta cantidad de radiación, por lo que estamos adaptados a ella, más o menos podría tener un impacto, pero si siempre hubiera sido más o siempre hubiera sido menos, tal vez estaríamos adaptados a eso y sería normal.

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