La gran tormenta solar de 2024 creó dos nuevos cinturones de radiación alrededor de la Tierra
El descubrimiento revoluciona lo que sabemos sobre cómo la actividad solar interactúa con el campo magnético terrestre
Tormentas solares: lo peor está por llegar
En mayo de 2024, la Tierra fue golpeada por la mayor tormenta solar en dos décadas, lo que causó espectaculares auroras en latitudes muy poco habituales y perturbaciones en las redes de comunicaciones y los sistemas GPS de medio mundo. Pero la cosa no ... terminó ahí. Gracias a un pequeño e inesperadamente 'resucitado' satélite de la NASA, en efecto, los científicos acaban de descubrir que la tormenta también creó dos nuevos cinturones de radiación temporales alrededor de nuestro planeta.
El hallazgo, recién publicado en 'Journal of Geophysical Research: Space Physics', supone una auténtica revolución en nuestra comprensión de cómo la actividad solar interactúa con el campo magnético terrestre, lo que tiene implicaciones para la seguridad de satélites, astronautas en órbita y futuras misiones espaciales.
Los cinturones de radiación que rodean la Tierra, conocidos como 'cinturones de Van Allen', son regiones en forma de rosquilla repletas de partículas cargadas, principalmente electrones y protones de alta energía, atrapadas por el campo magnético terrestre. Dichos cinturones, descubiertos en 1958 por la misión Explorer 1, suponen todo un desafío para las misiones espaciales, ya que las partículas de alta energía tienen la capacidad de dañar satélites y poner en peligro a los astronautas. Razones que explican más que de sobra la importancia de comprender su dinámica
La tormenta solar de mayo de 2024, la más intensa de los últimos 35 años
Se prolongó durante 55 horas, una de las más duraderas jamás registradas por estaciones sísmicas
El cinturón interior, situado entre 600 y 6.000 kilómetros de altitud, contiene principalmente protones de alta energía, mientras que el cinturón exterior, que se extiende entre 13.500 y 60.000 kilómetros, está compuesto mayoritariamente por electrones.
Pero nadie esperaba lo que finalmente ocurrió en mayo de 2024. La masiva oleada de partículas cargadas lanzadas por el Sol contra la Tierra, en efecto, no solo causó espectaculares auroras y perturbaciones en las comunicaciones GPS, sino que generó dos nuevos cinturones temporales de radiación, justo entre los dos cinturones de Van Allen permanentes. Estos nuevos cinturones, con forma de anillos concéntricos y situados sobre el ecuador terrestre, se formaron tras la tormenta y han resultado ser mucho más duraderos de lo que se esperaba.
Características únicas
Lo cierto es que los cinturones temporales no son un fenómeno completamente nuevo, sino que ya se habían observado antes, normalmente después de grandes eventos solares. Sin embargo, los de 2024 presentan toda una serie de características únicas. En primer lugar, el más interno de los dos no solo contenía electrones, como los cinturones temporales observados anteriormente, sino también una cantidad significativa de protones. Esta composición mixta no se había visto antes en cinturones temporales y probablemente está relacionada con la intensidad y la composición de la tormenta solar. Según los investigadores, es como si la tormenta hubiera 'inyectado' una nueva mezcla de partículas en el campo magnético de nuestro planeta.
En segundo lugar, los nuevos cinturones han demostrado ser mucho más persistentes que los observados con anterioridad, y frente a las tres o cuatro semanas que suelen durar los cinturones temporales, uno de los dos nuevos, el compuesto principalmente por electrones, se mantuvo durante más de tres meses, mientras que el otro, el que también incluye protones, duró todavía más y es muy probable que incluso siga existiendo hoy en día.
Podemos imaginar que los cinturones de radiación son como ríos de partículas. Los cinturones temporales observados hasta ahora eran como arroyos de verano, que fluyen rápidamente y se secan pronto. Pero los de mayo de 2024, en cambio, son como auténticos ríos, caudalosos y persistentes, que tardan mucho más en desaparecer.
Un descubrimiento afortunado
El descubrimiento fue posible gracias al satélite CIRBE (Colorado Inner Radiation Belt Experiment), un pequeño CubeSat del tamaño de una caja de zapatos. Diseñado y construido por el Laboratorio de Física Atmosférica y Espacial (LASP) de la Universidad de Colorado Boulder, llevaba a bordo un instrumento llamado REPTile-2 (Relativistic Electron Proton Telescope integrated little experiment-2), una versión miniaturizada y mejorada de un instrumento que ya había volado a bordo de las sondas Van Allen de la NASA, que descubrieron por primera vez un cinturón de electrones temporal en 2013.
La historia de CIRBE es particularmente interesante. Después de un año en el espacio, el CubeSat experimentó una anomalía y dejó de transmitir precisamente el 15 de abril de 2024. Los científicos lamentaron perder la oportunidad de registrar la tormenta solar que sucedió en mayo pero, afortunadamente, el 15 de junio el satélite volvió a la vida de forma inesperada y reanudó la toma de mediciones. Los datos proporcionados por CIRBE fueron cruciales, ya que ofrecieron información en alta resolución que ningún otro instrumento podía proporcionar, lo que permitió a los científicos comprender la verdadera magnitud de los nuevos cinturones. Según los autores del estudio, es como si el satélite hubiera estado 'dormido' durante la tormenta y se hubiera 'despertado' justo a tiempo para ver sus consecuencias.
La duración de estos cinturones dependerá, también, de las futuras tormentas solares. Las más grandes y energéticas, en efecto, pueden 'barrer' las partículas de las que están hechos, enviándolas tanto al espacio como hacia la Tierra. De hecho, una tormenta solar a finales de junio y otra en agosto de 2024 redujeron significativamente el tamaño del cinturón de electrones, aunque una pequeña población de electrones de alta energía logró persistir. Es como si las tormentas solares fueran 'olas' capaces de erosionar los cinturones de radiación.
El descubrimiento, por tanto, tiene una gran importancia para la protección de las naves espaciales que se lanzan a órbitas geoestacionarias, ya que estas deben atravesar los cinturones de Van Allen varias veces antes de alcanzar su órbita final. Por eso, comprender la dinámica de estos cinturones, incluyendo la formación de cinturones temporales, es fundamental para diseñar satélites más resistentes a la radiación y para planificar las trayectorias de vuelo de las misiones tripuladas.
MÁS INFORMACIÓN
Por último, el hallazgo nos ayudará a comprender mejor la compleja interacción entre el Sol y la Tierra, lo que es esencial para predecir y mitigar los efectos de futuras tormentas solares. En un mundo cada vez más dependiente de la tecnología espacial, esta investigación es crucial para mejorar la seguridad de nuestros satélites y astronautas.
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