PLASMA EN TODAS PARTES

PLASMA EN TODAS PARTES

La autora de este singular libro, Silvia bravo. Actualmente es investigadora titular del Instituto de Geofísica de la UNAM. Realizo la primera edición de esta obra Plasma en Todas Partes en el año 1994, pertenece a la Colección la Ciencia Para Todos núm. 38, del Fondo de Cultura   Económica. El titulo de esta obra nos da una pequeña idea de lo que va a tratar el libro, nos muestra una ideología de que el plasma es el elemento mas abundante de todo el universo. Después del protocolo nos lleva por un viaje de seis capítulos en los que nos explica detalladamente lo que es un plasma, en lo personal me agrada su libro ya que nos abre los ojos a un mundo poco conocido, pienso que ella hace esto pues cree que todos tenemos derecho a saber como esta constituido nuestro universo.

En el primer capitulo nos explica lo que es un plasma “una sustancia que contiene iones y a la ves que conserva sus electrones, aunque ya libres del amarre atómico, es un plasma”. Así el plasma es un estado especifico de la materia en el que, en conjunto, el material es eléctricamente neutro, pero que contiene iones y electrones libres capaces de moverse en forma independiente, se le llama el cuarto estado de la materia porque, en general, equivale a un estado mayor de energía a diferencia de los otros tres estados. Su mayor energía se debe a que la temperatura en la que se encuentra es mayor a la de los otros 3 estados, a 10000 grados kelvin cualquier material llega a ser un plasma. Sin embargo, dice Bravo es importante destacar que el estado de plasma no implica necesariamente altas temperaturas; la ionización de un material puede producirse por diversos factores, por ejemplo: se puede obtener un plasma por medio de partículas de luz, llamadas fotones, las cuales también desprenden electrones, a este proceso se le llama fotoionización. Bravo nos explica que la mayor parte del plasma que existe en el universo se obtiene por este sistema, debido a la luz ultravioleta de las estrellas.

En el segundo capitulo   bravo nos menciona   un poco de información histórica. En la década de 1830 el científico ingles Michael Faraday, ya experimentaba con plasmas. Pero fue hasta 1879 que se reconoció al estado de plasma como el cuarto estado de la materia. En 1929, el químico estadounidense Irving Langmuir, uso por primera vez el término plasma en el informe de un trabajo, para describir la nube rojiza de electrones que veía oscilar en el interior del gas durante una descarga. En el interior de un plasma hay un ion de carga positiva que atrae a una nube de electrones de carga negativa formando así, una coraza de carga contraria, lo cual impedirá que el ion positivo sea sentido por cargas mas alejadas. Solo se podrá sentir en un radio de la esfera, esta distancia se conoce como la distancia de Debye.

En el tercer capitulo el libro se van poniendo mas interesante, ya que Silvia Bravo comienza a describir los plasmas que existen en la naturaleza comenzando con las auroras. La investigación moderna de la aurora comenzó en 1716 cuando Edmond Halley sugirió una extraña correlación con las auroras y el campo magnético de la tierra. En el siglo XVII, De Marien afirmo que las auroras eran causadas por un gas solar que penetraba en la atmosfera. Carl Stormer, inicio en 1904 estudios matemáticos del movimiento de partículas cargadas en el campo magnético de un dipolo y con ello logro demostrar que las auroras eran electrones de origen solar y en 1919 Lindeman sugirió que lo que provenía de del sol deberían de ser chorros neutros de gas solar ionizado, en corta palabra plasma. Ahora ya sabemos que las auroras son causadas por la precipitación de iones y electrones, los cuales penetran a lo largo de las líneas del campo magnético de la tierra. Bravo también menciona a la ionosfera como ejemplo de plasma, ionizada por la frecuencia de la luz solar teniendo fotones y electrones separados, pero ¿como podemos comprobar que la ionosfera es eléctricamente neutra?, Bravo nos explica una situación el la que se comprobó que la ionosfera en forma de plasma si existe.

En el cuarto capitulo la autora nos aleja aun mas de nuestra atmosfera terrestre y nos lleva hasta envolturas magnéticas estructuradas donde el plasma se organiza de diversas maneras, estas envolturas se llaman magnetosferas. Según las investigaciones de Bravo, todos los planetas cuentan con una magnetosfera y cada una de ellas ha sido explorada con mayor o menor detalle con los satélites y sondas espaciales. Bravo nos dice que   la magnetosfera de la tierra es la que mas ha sido explorada, los satélites han revelado que existe una capa de plasma muy dinámica y turbulenta, la cual existe porque el sol emite continuamente plasma a gran velocidad y en todas direcciones. Como el plasma no acepta el flujo de un campo magnético, el campo de la tierra es movido por la fuerza del viento solar y lo comprimen en la capa terrestre, así forman el campo magnético de la tierra el cual es un dipolo. El interior de la magnetosfera también se encuentra parcelado, ya que se distinguen grandes regiones diferentes de plasma, la magnetosfera se considera como la región del espacio que rodea a la Tierra en donde los procesos físicos que ocurren están dominados por el campo geomagnético.

En el quinto capitulo la autora   nos habla del cuerpo  que según sus investigaciones es el que alimenta de plasma a todos los planetas confinados en el. El Sol, siendo una estrella tienen densidad y temperaturas muy altas, constituido principalmente por hidrogeno, su parte mas densa y caliente se encuentra en el núcleo. En la atmosfera solar es común encontrar arcos chicos y grandes donde circula el plasma guiado a lo largo de líneas de campo magnético, también se observan chorros de plasma que se mueven y agitan continuamente extendiéndose a grandes distancias. El sol es una estrella magnética y su plasma coronal vence el confinamiento gravitacional   y magnético, lazándose hacia el espacio a velocidad vertiginosa, a esta regiones se les   conoce como comohoyos coronales y son la fuente del viento solar, el cual es una corriente de partículas cargadas expulsadas de la atmosfera superior del sol, este viento esta constituido de electrones y protones, creando la heliosfera una burbuja enorme que rodea el sistema solar. En términos generales el plasma del viento solar se comporta como un fluido donde se dan formas de comunicaciones entre sus partículas que no implican colisiones.

El sexto y ultimo capitulo la autora nos explica la idea que trata de expresar con su libro a sus lectores la cual es que todo el universo esta formado de plasma, los campos de plasma siempre están magnetizados ya que hay campos   magnéticos a todo lo ancho y largo del universo,   desempeñando un papel preponderante en la evolución, la estructura y la dinámica del universo. El hecho de que el universo esta hecho de plasma se conoce desde hace mucho tiempo, pero no se ha utilizado en los modelos fisicomatemáticos del universo, la principal razón de esto es que las fuerzas electromagnéticas complican enormemente las ecuaciones de trabajo. Actualmente existen supercomputadoras que pueden llevar a cabo cálculos tridimensionales completos tomando en consideración tanto en fuerzas electromagnéticas como las gravitacionales en los plasmas que llenan el espacio. Es muy probable que sin estos campos magnéticos nuestra galaxia no se hubiera formado, por consiguiente la vida en si no existiría.

De esta manera acaba la fascinante historia del mundo de los plasmas en palabras de Silvia bravo, en lo personal el libro me parece muy interesante pues nos lleva a un mundo poco conocido, la autora utiliza un lenguaje muy accesible para todo publico.

Silvia Bravo, Plasma en Todas Partes, 1a edición, Fondo de Cultura Económica, México, 1994. (La Ciencia Para Todos, núm. 38.)

Escrito por:Lisset Bedolla