La plasmasfera , o magnetosfera interior , es una región de la magnetosfera de la Tierra que consiste en plasma de baja energía (frío) . Se encuentra por encima de la ionosfera . El límite exterior de la plasmasfera se conoce como plasmapausa , que se define por una caída de un orden de magnitud en la densidad del plasma. En 1963, el científico estadounidense Don Carpenter y el astrónomo soviético Konstantin Gringauz demostraron la existencia de la plasmasfera y la plasmapausa a partir del análisis de datos de ondas de silbato de muy baja frecuencia (VLF) . Tradicionalmente, la plasmasfera se ha considerado como un plasma frío de buen comportamiento con movimiento de partículas dominado enteramente por el campo geomagnético y, por lo tanto, co-rotación con la Tierra.
El descubrimiento de la plasmasfera surgió del estudio científico de los silbidos , fenómenos naturales causados por ondas de radio de muy baja frecuencia (VLF). Los operadores de radio escucharon por primera vez los Whistlers en la década de 1890. [1] El científico británico Llewelyn Robert Owen Storey había mostrado silbidos generados por rayos en su tesis doctoral de 1953 . [1] [2] Casi al mismo tiempo, Storey había postulado la existencia de silbidos que significaban que el plasma estaba presente en la atmósfera de la Tierra y que movía las ondas de radio en la misma dirección que las líneas del campo magnético de la Tierra . [1] [2] De esto dedujo, pero no pudo probar de manera concluyente, la existencia de la plasmasfera. [2] En 1963, el científico estadounidense Don Carpenter y el astrónomo soviético Konstantin Gringauz, independientemente uno del otro, y este último utilizando datos de la nave espacial Luna 2 , demostraron experimentalmente la existencia de la plasmasfera y la plasmapausa, basándose en el pensamiento de Storey. [1]
En 1965, Storey y el científico francés MP Aubry trabajaron en el FR-1 , un satélite científico francés equipado con instrumentos para medir las frecuencias VLF y la densidad electrónica local del plasma. Los estudios de Aubry y Storey sobre los datos de densidad electrónica y VLF del FR-1 corroboraron aún más sus modelos teóricos: las ondas VLF en la ionosfera ocasionalmente pasaban a través de una delgada capa de plasma hacia la magnetosfera, normal a la dirección del campo magnético de la Tierra. [3] : 1181 [4] A lo largo de la década de 1970, Storey continuó estudiando ondas VLF utilizando datos recopilados por FR-1. [2] Los datos recibidos del receptor VLF del OV3-3 , lanzado el 4 de agosto de 1966, determinaron la ubicación de la plasmapausa. [5]
En 2014, las observaciones satelitales de la misión THEMIS mostraron que pueden formarse irregularidades de densidad, como columnas o mordiscos. [6] [7] También se ha demostrado que la plasmasfera no siempre gira conjuntamente con la Tierra. El plasma de la magnetosfera tiene muchos niveles diferentes de temperatura y concentración. El plasma magnetosférico más frío se encuentra con mayor frecuencia en la plasmasfera. Sin embargo, el plasma de la plasmasfera se puede detectar en toda la magnetosfera porque es arrastrado por los campos eléctricos y magnéticos de la Tierra. Los datos recopilados por las sondas gemelas Van Allen muestran que la plasmasfera también limita que los electrones ultrarelativistas altamente energéticos de origen cósmico y solar alcancen las órbitas terrestres bajas y la superficie del planeta. [8] [9]
