Los cinturones de Van Allen son dos cinturones de radiación. Estas son zonas de partículas cargadas eléctricamente que están equilibradas, abarcando la Tierra muy por encima de la superficie, y retenidas allí por el campo magnético del planeta. El primero de los cinturones fue descubierto a principios de 1958 a través de los datos recopilados por Explorer I (el primer satélite espacial de los Estados Unidos) y los satélites Explorer III y Pioneer , bajo la dirección de James Alfred Van Allen y su equipo en la Universidad de Iowa.
Desde entonces, se han encontrado cinturones de radiación similares que rodean otros planetas, pero el término cinturones de Van Allen solo se refiere a esos dos cinturones (y, a veces, a otros cinturones que se forman transitoriamente) que rodean la Tierra. Han sido apodados los cinturones de Van Allen en honor al físico estadounidense al que se atribuye su descubrimiento.
Cada uno de los dos cinturones rodea la Tierra en una especie de formación en forma de rosquilla. El cinturón interno se extiende desde aproximadamente 600 a 3,000 millas sobre la Tierra, y el cinturón externo desde aproximadamente 9,300 a 15,500 millas sobre la Tierra. Los astrónomos han determinado que los cinturones consisten en muchas partículas cargadas eléctricamente, como protones y electrones. El campo magnético terrestre atrapa estas partículas y las dirige hacia los polos magnéticos.
Las partículas se mueven en trayectorias espirales a lo largo de un sistema de líneas de flujo, curvándose desde el polo magnético norte hasta el polo magnético sur. A medida que las partículas se acercan a cualquiera de los polos, las líneas de flujo convergentes las reflejan hacia el polo opuesto. Este efecto mantiene las partículas de los cinturones de Van Allen rebotando entre los polos. Los cinturones reciben nuevas partículas del viento solar, un flujo continuo de partículas cargadas emitidas por nuestro sol.
Gráfico que muestra los cinturones de Van Allen en proporción a la Tierra
Otras partículas pueden obtenerse mediante erupciones solares y rayos cósmicos. La intensa actividad solar puede perturbar los cinturones y provocar tormentas magnéticas. Tales interrupciones también afectan la recepción de radio, provocan sobretensiones en las líneas eléctricas y producen auroras.
Desde su descubrimiento, los cinturones de Van Allen han preocupado e inspirado las mentes de las personas. El productor, guionista y director de cine y televisión de Hollywood Irwin Allen presentó su película de ciencia ficción Voyage to the Bottom of the Sea en 1961, tres años después del descubrimiento del primer cinturón. La trama principal concebida por Allen y Charles Bennett gira en torno a salvar toda la vida en la Tierra del infierno natural que se creó cuando una lluvia de meteoritos perforó el cinturón de radiación de Van Allen y lo incendió.
Los bloques de hielo comienzan a derretirse en el Ártico, bosques enteros se ven envueltos en llamas y las tripulaciones de los barcos que navegan por la superficie de los océanos se queman vivas. Eventualmente, el científico almirante Harriman Nelson propone disparar un misil nuclear desde su submarino Seaview hacia el cinturón en llamas en una cierta proyección y tiempo, lo que, en teoría, abrumaría y extinguiría el fuego del cielo, esencialmente amputando el cinturón de la Tierra.
Escena de la película Voyage to the Bottom of the Sea de 1961 de Irwin Allen. Fuente: 20th Century Fox.
Incluso hoy, décadas después, la gente está preocupada por los cinturones de radiación. Un destacado grupo de físicos quiere que se eliminen los cinturones por completo. Incluso se sugirió un plan en el que largas ataduras conductoras que están cargadas con un alto voltaje se despliegan desde los satélites hacia los cinturones. Obligaría a las partículas cargadas que entran en contacto con las ataduras a modificar su ángulo de inclinación.
Con el tiempo, teóricamente, esto disolvería los cinturones internos. Los cinturones plantean ciertas dificultades y peligros (principalmente causados por la radiación) cada vez que se lanza un satélite, un telescopio o un ser humano al espacio exterior. Hay un argumento científico decente en el sentido de que estos cinturones proporcionan algo útil, o que podríamos eliminarlos sin un efecto negativo.
Según algunos, si los cinturones no estuvieran allí, la Tierra ya no tendría un campo magnético. Eso significa que las partículas de rayos cósmicos estarían en libertad de colisionar con nuestra atmósfera en grandes cantidades, lo que daría como resultado un nivel de fondo más alto de neutrones de lluvia de aire secundario, lo que generaría dosis más altas de radiación de fondo en la superficie. Si los cinturones de Van Allen desaparecieran, definitivamente afectaría la vida humana.
Otras fuentes:
La enciclopedia del libro mundial vol. 20 Libro Mundial, Inc., 1987.
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