El pico de temperatura atmosférica, que fue causado por sucesivas tormentas geomagnéticas, sugiere que el «máximo solar» se acerca rápidamente, lo que podría afectar a los satélites que orbitan la Tierra en los próximos años.
Una tormenta geomagnética severa el 24 de marzo de 2023, fotografiada por Michael Underwood del Parque Nacional de Yellowstone.
La termosfera se extiende desde la parte superior de la mesosfera, a unos 85 kilómetros sobre el suelo, hasta la parte inferior de la exosfera, que comienza a unos 600 km sobre el suelo. Más allá de la exosfera está el espacio exterior.
Durante más de 21 años, la NASA ha medido la temperatura de la termosfera a través de la radiación infrarroja emitida por moléculas de dióxido de carbono y óxido nítrico. Los científicos convierten los datos recopilados por el satélite TIMED (siglas para Termosfera, Ionosfera, Mesosfera, Energética y Dinámica) en el Índice Climático de la Termosfera (TCI), que se mide en teravatios o TW (1 TW es igual a 1 billón de vatios).
«El valor de TCI, que se disparó el 10 de marzo, alcanzó un máximo de 0,24 TW», dijo Martin Mlynczak, investigador líder de la misión TIMED en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Virginia y creador de TCI. La última vez que este índice fue tan alto fue el 28 de diciembre de 2003.
Tormentas geomagnéticas
El pico de temperatura fue causado por tres tormentas geomagnéticas en enero y febrero —grandes perturbaciones en el campo magnético de la Tierra que son provocadas por trozos de plasma magnetizado de rápido movimiento, conocidos como eyecciones de masa coronal (CME), y con menor frecuencia por flujos de partículas altamente cargadas. , conocido como viento solar, ambos escupidos por el Sol—.
«Estas tormentas depositan su energía en la termosfera y hacen que se caliente», explicó Mlynczak. «El aumento del calentamiento da como resultado un aumento de los niveles de emisión infrarroja del óxido nítrico y el dióxido de carbono en la termosfera».
Un gráfico que muestra cómo el valor de TCI sube y baja con cada ciclo solar. Crédito: Marty Mlynczak (NASA Langley Research Center) y Linda Hunt (Science and Technology Corporation).
«Normalmente, las emisiones infrarrojas después de una tormenta enfrían la termosfera, pero cuando las tormentas vuelven, la temperatura se mantiene alta», agregó.
Desde el pico, al menos dos tormentas geomagnéticas más han golpeado nuestro planeta: una el 24 de marzo, que fue la tormenta solar más poderosa que golpeó la Tierra durante más de seis años, y otra tormenta igualmente poderosa el 24 de abril.
«Los valores de TCI que siguen a estos las tormentas se han mantenido altos pero aún no han pasado el pico de marzo», dijo Mlynczak.
Ciclo solar
Las tormentas geomagnéticas se vuelven más frecuentes e intensas durante el máximo solar, una parte del ciclo solar de aproximadamente 11 años en el que el Sol está más activo y cubierto de manchas oscuras y bucles de plasma que escupen CME y viento solar.
Como resultado, la termosfera de la Tierra también sigue un ciclo de aproximadamente 11 años. Los científicos gubernamentales de la NASA y la NOAA predijeron que el próximo máximo solar llegará en 2025, lo que significa que la tendencia al calentamiento probablemente continuará durante los próximos años.
«Los cambios en la termosfera pueden plantear desafíos para los satélites en órbita terrestre baja que se colocan alrededor del límite superior de la termosfera», señaló Mlynczak. «La termosfera se expande a medida que se calienta, lo que resulta en una mayor resistencia aerodinámica en todos los satélites y en los desechos espaciales».
Este aumento de la resistencia puede acercar a los satélites a la Tierra, lo que podría hacer que los satélites choquen entre sí o se salgan completamente de la órbita —como lo hicieron los satélites SpaceX Starlink en febrero de 2022 después de una tormenta geomagnética sorpresa—.
Los operadores de satélites pueden evitar estos problemas colocándolos en una órbita más alta cuando sea necesario, pero la imprevisibilidad del clima espacial hace que sea difícil saber cuándo se requieren estas maniobras hasta que a menudo es demasiado tarde.
El máximo solar también podría llegar antes de lo previsto. Un estudio reciente publicado el 30 de enero en la revista Frontiers in Astronomy and Space Sciences sugiere que el pico de actividad solar podría llegar a fines de 2023 y ser más poderoso de lo previsto inicialmente. Si este escenario se desarrolla, entonces el riesgo de un desastre satelital aumenta aún más.
Sin embargo, en escalas de tiempo más largas, las temperaturas en la termosfera están disminuyendo, porque el exceso de CO2 en la termosfera debido al cambio climático aumenta las emisiones infrarrojas al espacio, según encontró un estudio del 8 de mayo en la revista Earth Atmospheric and Planetary Sciences.
Fuente: SpaceWeather/LiveSc. Edición: MP.