Turbulencia y equilibrio de presión total en la magnetosfera dinámica interconectada
Director del proyecto
Dra. Marina Stepanova, académica e investigadora Departamento de Física, Usach.
Contexto
La magnetosfera terrestre es una región del espacio dominada por el campo magnético del planeta, que actúa como escudo frente al viento solar. Este entorno está compuesto por plasmas de origen solar e ionosférico, y su dinámica influye directamente en fenómenos como las tormentas geomagnéticas, capaces de afectar infraestructuras tecnológicas en la Tierra. Estudios recientes han revelado que la cola geomagnética puede comportarse como una estela turbulenta generada por la interacción del viento solar con el campo magnético terrestre, lo que plantea nuevos desafíos para su comprensión.
Problema
Los métodos tradicionales para estudiar la dinámica magnetosférica no consideran adecuadamente los efectos de la turbulencia ni las variaciones en la distribución del plasma. En particular, la falta de un enfoque que integre el equilibrio de presiones –plasmática, magnética y dinámica– limita la capacidad de entender y predecir fenómenos críticos como las tormentas y subtormentas geomagnéticas.
Solución
El proyecto propone estudiar la magnetosfera como un sistema interconectado, compuesto por regiones con diferentes características dinámicas. A través del análisis de datos obtenidos por misiones satelitales de largo plazo y multiregión, se evaluará cómo la conservación del balance de presión total, incluso en condiciones turbulentas y no-Maxwellianas, influye en la evolución del plasma y en la generación de eventos geomagnéticos. Este enfoque permite integrar la turbulencia, la presión del plasma y los campos eléctricos en una visión coherente del sistema.
Objetivos
1. Analizar la estabilidad de la hoja de plasma turbulenta y su relación con el balance de presión total.
2. Estudiar la evolución de la presión del plasma durante tormentas geomagnéticas y el rol del transporte turbulento.
3. Investigar el impacto de la turbulencia intermitente en funciones de distribución de partículas no-Maxwellianas y evaluar la aplicabilidad de modelos MHD.
Beneficios
Este estudio permitirá avanzar en la comprensión de la dinámica global de la magnetosfera terrestre, con especial foco en los mecanismos de entrada de plasma y en la generación de eventos geomagnéticos. Los resultados contribuirán al desarrollo de mejores modelos de predicción del clima espacial, con aplicaciones en la protección de satélites, comunicaciones y redes eléctricas.
