Hace un año, representantes de la NASA y unas 30 agencias gubernamentales estadounidenses se reunieron en una reunión especial para simular y abordar una amenaza inminente en el espacio. La amenaza no era un asteroide ni extraterrestres, sino nuestro propio Sol, fuente de vida.
El Ejercicio de Mesa de Meteorología Espacial inaugural se suponía que sería un evento de entrenamiento donde los expertos pudieran analizar las consecuencias en tiempo real de una tormenta geomagnética, una alteración global del campo magnético terrestre. Impulsadas por erupciones solares, las tormentas geomagnéticas pueden destruir satélites, sobrecargar las redes eléctricas y exponer a los astronautas a radiaciones peligrosas. Minimizar el impacto de estas tormentas requiere una estrecha coordinación, y esta reunión fue su oportunidad para practicar.
Entonces, su simulación se convirtió en realidad.
«El plan era ejecutar un escenario hipotético, identificando dónde funcionaban nuestros procesos existentes y dónde necesitaban mejoras», dijo Jamie Favors, director del Programa de Meteorología Espacial de la NASA en la sede de la NASA en Washington. «Pero entonces nuestro escenario hipotético se vio interrumpido por uno muy real».
El 10 de mayo de 2024, la primera tormenta geomagnética G5 o «severa» en más de dos décadas azotó la Tierra. El evento, denominado tormenta de Gannon en memoria de la destacada física del clima espacial Jennifer Gannon, no causó daños catastróficos. Sin embargo, un año después, los conocimientos clave obtenidos de la tormenta de Gannon nos ayudan a comprender y prepararnos para futuras tormentas geomagnéticas.
Consecuencias de la tormenta
La tormenta de Gannon tuvo efectos dentro y fuera de nuestro planeta.
En tierra, algunas líneas de alta tensión se dispararon, los transformadores se sobrecalentaron y los tractores guiados por GPS se desviaron de su curso en el Medio Oeste de Estados Unidos, lo que interrumpió aún más la siembra, que ya se había retrasado por las fuertes lluvias de esa primavera.
«No todas las granjas se vieron afectadas, pero las que lo fueron perdieron un promedio de unos 17.000 dólares por granja», declaró Terry Griffin, profesor de Economía Agrícola de la Universidad Estatal de Kansas. «No es catastrófico, pero lo extrañarán».
En el aire, la amenaza de una mayor exposición a la radiación, así como las pérdidas de comunicación y navegación, obligaron a los vuelos transatlánticos a cambiar de rumbo.
Durante la tormenta, la capa superior de la atmósfera terrestre, la termosfera, se calentó a temperaturas inusualmente altas. A 160 kilómetros de altitud, la temperatura suele alcanzar un máximo de 595 °C, pero durante la tormenta superó los 1055 °C. La misión GOLD (Observaciones a Escala Global del Limbo y el Disco) de la NASA observó cómo la atmósfera se expandía debido al calor, creando un fuerte viento que elevaba las partículas pesadas de nitrógeno.
En órbita, la atmósfera expandida incrementó la resistencia aerodinámica de miles de satélites. El satélite ICESat-2 de la NASA perdió altitud y entró en modo seguro, mientras que el CubeSat del Experimento del Cinturón de Radiación Interior de Colorado (CIRBE) de la NASA se desorbitó prematuramente cinco meses después de la tormenta. Otros, como la misión Sentinel de la Agencia Espacial Europea, necesitaron más potencia para mantener sus órbitas y realizar maniobras para evitar colisiones con desechos espaciales.
La tormenta también alteró drásticamente la estructura de la capa atmosférica llamada ionosfera. Una zona densa de la ionosfera que normalmente cubre el ecuador por la noche se inclinó hacia el Polo Sur formando una marca de verificación, provocando una brecha temporal cerca del ecuador.
La tormenta de Gannon también sacudió la magnetosfera terrestre, la burbuja magnética que rodea el planeta. Datos de las misiones MMS (Magnetospheric Multiscale) y THEMIS-ARTEMIS (abreviatura de Historial Temporal de Eventos e Interacciones a Macroescala: Aceleración, Reconexión, Turbulencia y Electrodinámica de la Interacción de la Luna con el Sol) de la NASA detectaron ondas gigantescas y onduladas de partículas y campos magnéticos enrollados a lo largo del borde de las CME. Estas ondas tenían el tamaño perfecto para liberar periódicamente energía magnética y masa adicional a la magnetosfera al impactar, creando la mayor corriente eléctrica observada en la magnetosfera en 20 años.
La energía y las partículas provenientes del Sol también crearon dos nuevos cinturones temporales de partículas energéticas dentro de la magnetosfera. Descubiertos por CIRBE, estos cinturones se formaron entre los cinturones de radiación de Van Allen que rodean permanentemente la Tierra. El descubrimiento de este cinturón es importante para las naves espaciales y los astronautas, ya que pueden verse amenazados por los electrones y protones de alta energía presentes en los cinturones.
Auroras inusuales
La tormenta también provocó auroras en todo el mundo, incluyendo lugares donde estos espectáculos de luz celestial son poco comunes. El proyecto Aurorasaurus de la NASA recibió más de 6000 informes de observadores de más de 55 países y los siete continentes.
Los fotógrafos ayudaron a los científicos a comprender por qué las auroras observadas en todo Japón fueron magenta en lugar del típico rojo. Los investigadores estudiaron cientos de fotos y descubrieron que las auroras eran sorprendentemente altas, a unos 967 kilómetros sobre el suelo (322 kilómetros más arriba de lo que suelen aparecer las auroras rojas).
En un artículo publicado en la revista Scientific Reports, el equipo de investigación afirma que el peculiar color probablemente se debió a una mezcla de auroras rojas y azules, producida por moléculas de oxígeno y nitrógeno que se elevaron a mayor altura de lo habitual a medida que la tormenta Gannon calentaba y expandía la atmósfera superior.
«Normalmente se requieren circunstancias especiales, como las que vimos en mayo pasado», declaró Josh Pettit, coautor del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, sobre las auroras magenta de Japón. «Un evento realmente único».
Efectos sobrenaturales
Los impactos de la intensa actividad solar no se limitaron a la Tierra. La región solar activa que desencadenó la tormenta de Gannon finalmente giró alejándose de nuestro planeta y redirigió sus erupciones hacia Marte.
A medida que las partículas energéticas del Sol impactaban la atmósfera marciana, el orbitador MAVEN (Atmósfera de Marte y Evolución Volátil) de la NASA observó cómo las auroras envolvían al Planeta Rojo del 14 al 20 de mayo.
Las partículas solares saturaron la cámara estelar del orbitador Mars Odyssey 2001 de la NASA (que utiliza las estrellas para orientar la nave espacial), provocando que la cámara se apagara durante casi una hora.
En la superficie marciana, las imágenes de las cámaras de navegación del rover Curiosity de la NASA estaban salpicadas de «nieve»: rayas y motas causadas por partículas cargadas. Mientras tanto, el Detector de Evaluación de Radiación del Curiosity registró el mayor aumento de radiación desde el aterrizaje del rover en 2012. Si los astronautas hubieran estado allí, habrían recibido una dosis de radiación de 8100 micrograys, equivalente a 30 radiografías de tórax.
Más por venir
La tormenta de Gannon extendió auroras a latitudes inusualmente bajas y ha sido considerada la tormenta geomagnética mejor documentada de la historia. Un año después, apenas comenzamos a desentrañar su historia. Los datos capturados durante este evento histórico se analizarán durante los próximos años, revelando nuevas lecciones sobre la naturaleza de las tormentas geomagnéticas y la mejor manera de capearlas.
Con información de Journal of Geophysical Research: Space Physics
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