Nota

Universidad del Norte Santo Tomás de Aquino - Facultad de Ingeniería

22 de Junio de 2020 | 5 ′ 4 ′′

Analizar el cielo para comprender lo que sucede en la Tierra

Investigadores estudian los efectos de fenómenos anómalos en la ionósfera que les permitirá, entre otras cosas, analizar la fiabilidad de la predicción de terremotos, optimizar las telecomunicaciones y los receptores GNSS (Global Navigation Satellite System), empleados en la agricultura de precisión y el posicionamiento de vehículos.
Analizar el cielo para comprender lo que sucede en la Tierra

En el marco de una serie de proyectos financiados por la UNSTA, el equipo dirigido por el Doctor Ríos trabaja desde hace casi diez años en el estudio de los efectos de fenómenos anómalos en la ionósfera. “La ionósfera, señala Ríos, es un plasma parcialmente ionizado, una región de la atmósfera terrestre formada por electrones libres, átomos y moléculas ionizadas cargadas eléctricamente, generadas a partir de moléculas y átomos neutros, como consecuencia de la acción de la radiación, principalmente la que llega del Sol. Se encuentra aproximadamente desde los 90 km de la superficie terrestre y su extensión posiblemente supera los 1 000 km de altura”.

La ionósfera tiene un fuerte efecto en la transmisión de ondas de radio y en los sistemas de comunicación por satélite. Actúa como una capa eléctricamente conductora que permite, entre otras cosas, reflejar las ondas de radio. Estas últimas, al ser ondas electromagnéticas, viajan en línea recta en el vacío y, dada la esfericidad de la Tierra, no podrían recorrer distancias muy extensas de no mediar la acción reflexiva y transmisora de la ionósfera; esto permitió las primeras comunicaciones entre lugares casi antípodas.

Ahora bien, la temperatura, la densidad del plasma ionosférico y la concentración de electrones presentes en él no son constantes, sino que varían respecto de la altitud y la hora del día. La radiación solar, por ejemplo, aumenta el contenido de electrones libres de la ionósfera, lo que resulta en alteraciones de la frecuencia plasmática y en la cantidad de reflexiones en la ionósfera. De ahí que monitorear la distribución del plasma ionosférico resulte de vital importancia para poder caracterizar su evolución.

Con ese objetivo, desde septiembre de 2019, la integrante del equipo Gilda de Lourdes González, Licenciada en Física, becaria doctoral de Conicet e investigadora de la UNSTA realiza una estancia de investigación en el Institute for Space-Earth Environmental Research (ISEE) de la Universidad de Nagoya, en Japón. Este instituto constituye uno de los más avanzados en el mundo en el área de investigación.

González fue becada por el Scientific Committee on Solar-Terrestrial Physics (SCOSTEP), entidad internacional que promueve la colaboración de científicos que trabajan en el área de la física solar-terrestre, para estudiar la caracterización de las irregularidades en la ionósfera, que no son otra cosa más que variaciones bruscas en la densidad de electrones de la ionósfera.

Consultada respecto de por qué se producen estas irregularidades, González señaló que las causas son variadas, y pueden ser internas (es decir, producidas por actividad adentro de la Tierra, como los movimientos sísmicos o la actividad meteorológica) o externas, como ocurre con el caso de las tormentas solares. “Sin embargo, en esta etapa, me encuentro más enfocada en comprender su evolución y no su origen. Mi objetivo inmediato consiste en poder modelar estas irregularidades para, posteriormente, predecirlas”, indicó González a Argentina Investiga.

Avanzar en el proceso de modelización y predicción de las irregularidades que señala González podría tener un gran impacto en una diversidad de áreas, que van desde la predicción de terremotos hasta mejoras en la precisión de sistemas tecnológicos basados en la utilización de ondas de radio. Esto es así porque si una onda pasa por una zona con irregularidades se produce una variación repentina –y usualmente brusca– de su fase y su amplitud. Este tipo de fenómeno, conocido como centelleo ionosférico, disminuye apreciablemente la calidad y la precisión de cualquier sistema tecnológico que utilice ondas de radio, como los receptores GNSS (Global Navigation Satellite System), que son utilizados, por ejemplo, en la agricultura de precisión, el posicionamiento de vehículos, etcétera.

Los potenciales beneficios de estudiar la ionósfera no se agotan en las telecomunicaciones. “Estudios recientes –señala Ríos– proponen conexiones entre las actividades sísmicas y el estado de la ionósfera. En una de las hipótesis, las anomalías locales observadas en la ionósfera se relacionan con un crecimiento en el estrés de las formaciones rocosas antes de los terremotos fuertes, los cuales generan corriente eléctrica en la corteza terrestre e ionizan el aire, produciendo cambios locales en el contenido de electrones de la ionósfera”.

“Aunque la predicción de terremotos a partir de parámetros ionosféricos aún se considera controvertida, no podemos ignorar el potencial impacto de su detección estadísticamente confiable. De ahí que nos encontremos abocados a llevar adelante esta investigación”, finaliza el investigador.

Analizar el cielo para comprender lo que sucede en la Tierra

Antenas de recepción de ondas ionosféricas instaladas en Campus Yerba Buena de la UNSTA.

Florencia Aráoz
Universidad del Norte Santo Tomás de Aquino

Servicio de Investigación y Desarrollo
investigacion@unsta.edu.ar
www.unsta.edu.ar


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