Las tormentas solares pueden ser más intensas de lo que los científicos pensaban

Las tormentas solares más extremas podrían ser mucho más poderosas de lo que sugieren los modelos actuales. Un nuevo estudio dirigido por físicos espaciales del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Maryland no encontró evidencia estadística de un límite superior sobre cuánta energía del viento solar puede alcanzar la ionosfera polar de la Tierra.

Esa incertidumbre importa porque las mayores tormentas, aunque raras, pueden interrumpir la infraestructura moderna. El Evento Carrington de 1859 dejó fuera de servicio los sistemas telegráficos en Europa y Norteamérica y llevó las auroras hasta el sur de Florida. Durante las «Tormentas de Halloween» de 2003, la radiación solar perturbó un sistema de navegación de la Administración Federal de Aviación (FAA) durante 26 horas y motivó el primer aviso de la FAA sobre dosis excesivas de radiación en vuelos comerciales.

Los hallazgos de los investigadores se publicaron en Nature.

Por qué las mediciones actuales de las tormentas solares pueden llevar a error

El estudio identifica un “problema de definición” en cómo los científicos interpretan los datos del clima espacial. Sondas como la IMAP de la NASA operan a algo menos de un millón de millas de la Tierra, en el punto de Lagrange uno (L1), un punto de equilibrio gravitatorio donde las atracciones del Sol y de la Tierra se cancelan en gran medida. Su posición proporciona una advertencia temprana sobre las emisiones solares que se dirigen hacia la Tierra.

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Pero las lecturas tomadas en L1 no captan completamente lo que ocurre cuando las partículas de alta energía viajan por el espacio e interactúan con el manguito magnético protector de la Tierra. El viento solar se ve alterado por las condiciones locales de plasma y campo magnético antes de alcanzar la ionosfera, lo que significa que las mediciones cerca de L1 pueden sobreestimar el viento solar que finalmente impacta la Tierra.

Los investigadores compararon esas lecturas con más de un millón de mediciones de naves espaciales más cercanas a la Tierra, incluyendo el instrumento de imagen de todo el cielo THEMIS de la NASA, MMS y DoubleStar. Su análisis encontró que el aparente límite superior podría haber sido un artefacto de las suposiciones de medición y de la interpretación estadística.

«Normalmente asumimos que la verdad está cerca de la medición. Pero la teoría de probabilidades dice que tiende hacia un lado. Por eso los riesgos del clima espacial parecen estar subestimados.»

Los eventos extremos siguen siendo difíciles de modelar

El equipo concluyó que «actualmente no existe evidencia estadística que sugiera un límite superior a la energía transferida del viento solar a la ionosfera polar». En términos prácticos, los científicos aún no pueden descartar tormentas solares mucho más intensas que las representadas en los modelos existentes.

El número limitado de eventos extremos complica el problema. Maria Walach, coautora del estudio y profesora de física espacial en la Universidad de Lancaster, dijo que los investigadores tienen muy pocos datos para determinar qué ocurre durante una tormenta “de uno en mil años”.

«Afortunadamente, estos casos muy extremos son raros, pero eso también significa que disponemos de datos limitados con los que trabajar y solo el tiempo dirá qué ocurre en un evento tan extremo de uno en mil años.»

Walach añadió que los modelos deberían tener en cuenta la posibilidad de que la respuesta de la Tierra al viento solar no tenga un límite superior. El campo magnético de la Tierra protege contra muchos efectos del clima espacial, pero las tormentas extremas pueden provocar que los satélites caigan de vuelta a la Tierra y perturbar las comunicaciones y las señales del GPS. Hasta que ocurra otro evento importante, la resiliencia de la magnetosfera en esas condiciones seguirá siendo difícil de predecir.