Una nueva amenaza acecha a la atmósfera terrestre

Intensas lluvias de electrones se precipitan desde la magnetosfera y pueden afectar a satélites y misiones espaciales

La atmósfera terrestre recibe intensas lluvias de electrones procedentes de los cinturones de radiación de Van Allen que representan un peligro para las telecomunicaciones y las misiones espaciales. Se intensifican con las tormentas solares, que serán más potentes en 2023 y 2024.

Científicos de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) han descubierto una permanente lluvia electrones súper rápidos y energéticos que cae sobre la Tierra y representa un peligro para los satélites, las naves espaciales y los astronautas.

El entorno espacial cercano a la Tierra es muy dinámico y está lleno de partículas cargadas que orbitan en anillos gigantes que están alrededor del planeta, llamados cinturones de radiación de Van Allen.

Esos cinturones son dos zonas de la magnetosfera terrestre que concentran grandes cantidades de partículas cargadas de alta energía, originadas en su mayor parte por el viento solar capturado por el campo magnético terrestre.

Con una forma similar a la de un muelle enrollado que rebota de un lado a otro entre dos manos, los electrones de los cinturones de radiación viajan en espiral entre los polos magnéticos norte y sur de la Tierra.

Ondas de silbido

«Uno puede imaginar los cinturones de Van Allen como un gran depósito lleno de agua o, en este caso, de electrones», explica el investigador principal, Vassilis Angelopolous, en un comunicado.

«A medida que el depósito se llena, el agua cae periódicamente en espiral hacia un desagüe de alivio para evitar que la cuenca se desborde. Pero cuando se producen grandes olas en el embalse, el agua que chapotea se derrama por el borde, más rápido y en mayor volumen que el drenaje de alivio», añade.

Ese desbordamiento se produce porque, en los cinturones de radiación, se desencadenan vibraciones electromagnéticas llamadas ondas de silbido, que energizan y aceleran los electrones con tanta fuerza que salen despedidos y crean la lluvia de electrones que se observa en la Tierra, explican los investigadores.

La nueva investigación ha podido determinar que esas ondas de silbido son las que provocan la lluvia de observada en la órbita terrestre baja, que acoge a la mayoría de los objetos artificiales presentes en el espacio exterior. Esa órbita está situada entre la atmósfera y el cinturón de radiación de Van Allen, a una altitud que oscila entre los 150 y los 2.000 kilómetros sobre la superficie de la Tierra.

Rápido torrente

La lluvia de electrones provocada por las ondas de silbido fue detectada por la misión de satélites gemelos del programa de la UCLA Electron Losses and Fields Investigation (ELFIN), que estudia el clima espacial.

Los investigadores combinaron los datos obtenidos por ELFIN con observaciones más distantes de la nave espacial Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms (THEMIS), de la NASA, y observaron cómo las ondas silbadoras causaron que un rápido torrente de electrones fluyera hacia la atmósfera, mucho más allá de la cantidad esperada según las teorías anteriores.

Los modelos meteorológicos espaciales actuales no tienen en cuenta este flujo de electrones adicional, que no solo contribuye a las auroras deslumbrantes, sino que también puede dañar los satélites de órbita baja y afectar a la química atmosférica, advierten los autores de esta investigación en un artículo publicado en Nature Communications.

El equipo demostró, además, que este tipo de lluvia emanada del cinturón de radiación que llega a la Tierra puede aumentar significativamente durante las tormentas geomagnéticas, perturbaciones causadas por una mayor actividad solar con el potencial de afectar el espacio cercano a la Tierra, destacan los investigadores.

Próximas tormentas solares

ELFIN está operando desde 2018 en la fase de actividad solar mínima, pero, con una vida proyectada hasta 2024, podrá observar dos tormentas geomagnéticas próximas, previstas por los mejores modelos predictivos actuales de actividad solar.

El Sol tiene un ciclo promedio de actividad de 11 años, por lo que aumenta la probabilidad de que ocurra una tormenta de gran intensidad en 2023 o 2024, cuando se presente el próximo máximo de actividad solar.

La mayor tormenta geomagnética que se ha podido registrar en la historia tuvo lugar el 1 de septiembre de 1859 y se conoce como el “evento Carrington”.

Dejó una notable estela de Auroras por toda Europa, Centroamérica e Incluso en Hawái, con una latitud geomagnética de solo 20º. En España este fenómeno se pudo contemplar de forma bastante espectacular, destaca el Instituto Geográfico Nacional.

Fuente: Tendencias21