La conformación de las nubes responde a un proceso de convección, fenómeno en el cual el aire caliente se eleva porque es menos denso que el aire más frío que lo rodea. En la Tierra, el aire ascendente contiene agua, que se condensa para formar nubes. Las nubes en Marte se constituyen por el mismo proceso, pero las columnas de aire que se elevan contienen polvo, no agua. Colin Wilson, científico del proyecto Mars Express de la ESA, declaró que “ha sido bastante inesperado el que, a través del seguimiento del movimiento caótico de las tormentas de polvo, se puedan establecer paralelos con los procesos que ocurren en las regiones tropicales húmedas y cálidas de la Tierra, tan decididamente poco parecidas a Marte”.

El descubrimiento podría ayudar a averiguar cómo funcionan las atmósferas en diferentes planetas, y al mismo tiempo tendría un importante significado para futuras misiones de astronautas a Marte. La investigación de las tormentas de polvo puede ayudar a evitar que los paneles solares de los rovers o de futuras colonias marcianas pierdan energía. La conformación de las nubes responde a un proceso de convección, fenómeno en el cual el aire caliente se eleva porque es menos denso que el aire más frío que lo rodea. En la Tierra, el aire ascendente contiene agua, que se condensa para formar nubes. Las nubes en Marte se constituyen por el mismo proceso, pero las columnas de aire que se elevan contienen polvo, no agua.

Colin Wilson, científico del proyecto Mars Express de la ESA, declaró que “ha sido bastante inesperado el que, a través del seguimiento del movimiento caótico de las tormentas de polvo, se puedan establecer paralelos con los procesos que ocurren en las regiones tropicales húmedas y cálidas de la Tierra, tan decididamente poco parecidas a Marte”.

El descubrimiento podría ayudar a averiguar cómo funcionan las atmósferas en diferentes planetas, y al mismo tiempo tendría un importante significado para futuras misiones de astronautas a Marte. La investigación de las tormentas de polvo puede ayudar a evitar que los paneles solares de los rovers o de futuras colonias marcianas pierdan energía, informó RT.

Según un comunicado de la institución, SWPC está monitoreando el Sol y los vientos solares después de que se registrara una serie de eyecciones de masa coronal (CME) que comenzaron el domingo de la semana pasada. Concretamente, están observando una agrupación de pequeñas, pero compactas y magnéticamente complejas manchas solares, denominada Región activa 3078, actualmente ubicada justo al oeste del meridiano central del Sol, en el hemisferio sur.

Asimismo, comenta que se han producido fulguraciones (liberaciones súbitas de radiación electromagnética) frecuentes en la llamada Región 3078, incluida una de rayos X M5, detallando que las fulguraciones de clase M aún son probables en esa zona, aunque las últimas imágenes muestran posibles signos de debilitamiento y deterioro. La agencia científica del país norteamericano, que ha emitido una alerta de tormenta geomagnética hasta el 19 de agosto, señaló que están utilizando el satélite climático y de observación terrestre Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) para detectar señales de la llegada y la fuerza de las CME.

Desde la NOAA explican que las tormentas geomagnéticas pueden afectar la infraestructura en la órbita cercana a la Tierra y en la superficie, interrumpiendo potencialmente las comunicaciones, la red eléctrica, la navegación, la radio y las operaciones satelitales. Además, destacan que este fenómeno espacial puede mover a la aurora más al sur desde su posición habitual sobre la región polar. De hecho, destacan que las auroras para la presente tormenta podrán ser visibles en distintos puntos de EE.UU. si las condiciones meteorológicas son favorables.

“La doble explosión provocó un apagón de radio menor, aunque duradero, en el sureste de Asia y Australia”, señalan los expertos. Por su parte, el Centro de Predicción del Clima Espacial de la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica de EE.UU. advierte que “se espera que la actividad solar esté activa” durante esta semana, a medida que el Sol entra en el ciclo solar 25, como lo llaman los astrónomos, un período de gran actividad solar que durará aproximadamente una década y alcanzará su punto máximo en 2025 .

“Hay algunas predicciones de que [este ciclo solar] podría ser fuerte, pero esperaremos y veremos”, dijo Mark Miesch, observador del clima espacial de la Universidad de Colorado Boulder (EE.UU.), afirmó Space.com. Los expertos advierten que las tormentas geomagnéticas intensas causadas por erupciones solares pueden provocar interrupciones en los sistemas de energía, así como desorientar a los animales migratorios y crear serios problemas para los satélites y los astronautas en el espacio.

Por otro lado, este tipo de tormentas también hace que las auroras boreales puedan verse en latitudes mucho más bajas de lo normal. Los investigadores han señalado repetidamente que no estamos lo suficientemente preparados para los peligros potenciales de una tormenta de tipo G5, que sería capaz hasta de destruir los sistemas de navegación y las comunicaciones por radio.

En un historial de observaciones satelitales encontraron una mancha semejante a un ciclón, pero también a una aurora boreal, con múltiples brazos y una tendencia de giro en sentido contrario a las agujas del reloj, que tuvo lugar sobre el Polo Norte en agosto del 2014. El fenómeno se extendía a más de 1.000 kilómetros de diámetro e incluía el norte de Groenlandia y de Norteamérica rozando también la costa ártica de Asia con un brazo. Los científicos divisaron precipitaciones en la región afectada durante casi ocho horas, aunque en esta tormenta del plasma llovían electrones en lugar de agua. Además, compartía muchas características con los huracanes habituales de la atmósfera inferior: un centro silencioso, brazos espirales, amplia circulación. Un rasgo destacable es que ocurriera en medio de un período de baja actividad geomagnética, cuando el ciclo solar de 11 años estuvo en declive.

Uno de los coautores del estudio publicado en la revista ‘Nature’, el profesor Michael Lockwood, de la ‘Universidad de Reading’, afirmó que huracanes como este podrían ser fenómenos universales en planetas y lunas con campos magnéticos y plasma. “Hasta ahora, no estaba claro si existían huracanes de plasma espacial”, admitió.

“Las tormentas tropicales están asociadas con grandes cantidades de energía, y estos huracanes espaciales deben ser creados por una transferencia extraordinariamente grande y rápida de energía del viento solar y partículas cargadas a la atmósfera superior de la Tierra”, comparó Lockwood. En nuestro planeta, los sucesos descritos en los hallazgos de este equipo investigador pueden tener relación con distintos cambios en el clima espacial, variar la resistencia de los satélites, causar perturbaciones en las comunicaciones por radio de alta frecuencia y también errores en la navegación por satélite.

El equipo utilizó observaciones del polarímetro multicanal coronal (Coronal Multi-channel Polarimeter, o CoMP), un instrumento diseñado por el doctor Steve Tomczyk del Centro Nacional de Investigación Atmosférica estadounidense, que mide la cantidad de radiación infrarroja proveniente de la atmósfera solar. Los resultados del estudio fueron publicados recientemente en ‘Science’.

" Global magnetic field of the solar corona measured for the first time: An international team of solar physicists, including academics from Northumbria University, in Newcastle upon Tyne, has recently measured the global magnetic… https://t.co/7xLl0c2Oms " | Data/interpret pic.twitter.com/uzbxuUmuoy

— Electric Universe (@Elec_Universe) August 7, 2020

El Sol es una estrella magnetizada y el campo magnético juega un papel fundamental en la formación de la atmósfera solar. El campo magnético influye en muchos procesos que tienen lugar en el astro y determina el ciclo de 11 años de actividad solar, la aparición de espectaculares erupciones y el calentamiento del gas caliente (plasma) en la corona solar a temperaturas de millones de grados. El campo magnético penetra varias capas de la atmósfera solar, por lo que, para tener una idea de la interacción entre el plasma solar y el campo magnético, se requiere información sobre la estructura de todo el campo magnético de nuestra estrella en su conjunto.

Hace más de 20 años, se introdujo una técnica de mediciones del campo magnético coronal llamada sismología coronal. Este método utiliza algunos tipos de oscilaciones u ondas que se observan en las estructuras coronales. Sin embargo, estas oscilaciones u ondas se observan ocasionalmente en pequeñas regiones de la corona, un factor que hace que su potencial para medir el campo magnético sea limitado. En el nuevo estudio, un equipo que incluía al doctor Richard Morton de la Universidad de Northumbria, Reino Unido, tomó las primeras mediciones del campo magnético de la corona solar utilizando una técnica llamada magnetoseismología. El método consiste en medir la velocidad de las ondas de Alfvén, unas ondas magnéticas que emanan desde el Sol y actúan como indicadores del campo magnético subyacente.

La velocidad de estas ondas está íntimamente relacionada con la intensidad de los campos magnéticos, lo que permite calcular los parámetros del campo magnético a partir de los resultados del estudio de las características cinéticas de las ondas, explicó Morton. En el estudio por primera vez se obtuvo un mapa global del campo magnético de la corona solar mediante observaciones directas, lo que es un paso importante para resolver el problema de medir el campo magnético de la corona de nuestra estrella, explicaron los autores.

El fenómeno se produce por la aproximación de una nube gigante de partículas provenientes de la capa externa de gases que rodea al sol. Estás últimas ’empujarán’ las luces septentrionales hacia latitudes más bajas.

De ese modo, las auroras boreales podrán ser vistas en ciudades como Nueva York, Chicago, Illinois, Míchigan, Wisconsin, Pennsylvania y el estado de Washington.

Para visualizar el fenómeno cósmico, los expertos recomiendan alejarse de las áreas urbanas con el fin de evitar la contaminación lumínica. Además, se ha habilitado una herramienta en Internet para conocer el pronóstico del paso de las auroras boreales con actualizaciones permanentes.

La intensidad y el alcance de estas luces, frecuentes únicamente en los polos, dependerá de las partículas que choquen con el campo magnético de nuestro planeta. La alerta de la tormenta se realizó tras de detectar una explosión de alta energía provocada por una mancha solar.

Juha-Pekka Luntama, jefe de la Oficina de Meteorología Espacial de la Agencia Espacial Europea, afirmó en declaraciones a ‘The Daily Express’ que “no es una cuestión de si [ocurrirá], sino de cuándo” la Tierra se enfrentará a una tormenta solar “potencialmente peligrosa”.

Luntama recuerda que las erupciones solares a menudo van acompañadas con un fenómeno conocido como eyección de masa coronal (CME), una explosión en el campo magnético solar que arroja miles de millones de toneladas de plasma solar al espacio. Según el científico, esto fenómenos representan el mayor peligro de todos, ya que son capaces de dañar los instrumentos electrónicos de la Tierra.

Según Luntama, “durante mucho tiempo, hemos tenido suerte”, pero si se produce una gran eyección de masa coronal, su impacto estimado sería de unos 18.300 millones de dólares tan solo en Europa. “Nadie siquiera intentó hacer una estimación del costo mundial. Si hay una gran erupción solar, todo el mundo se verá afectado”, asevera el científico.

Tom Bogdan, experto del Centro de Predicción del Tiempo Espacial de EE.UU., también explica que las tormentas de este tipo pueden resultar especialmente devastadoras hoy en día en comparación con las que se producían siglos atrás, pues afectan a “tecnologías avanzadas que influyen prácticamente en todos los aspectos de nuestras vidas”.

“La preocupación aquí es que, si la radiación de una erupción solar golpea la Tierra, puede noquear a los satélites, interrumpir los teléfonos móviles y otras formas de comunicación”, alerta, por su parte, Brian Gaensler, astrofísico de la Universidad de Toronto, citado por ‘The Daily Star’.

De acuerdo con los especialistas, cada 11 años las manchas solares se desvanecen. Entre 2019 y 2020 se espera que las mismas alcancen su punto más bajo, lo que se conoce como mínimo solar. Este fenómeno es “una parte regular del ciclo de las manchas solares”, señala el investigador Dean Pesnell.

Sin embargo, al mismo tiempo que actividades como las disminución de las manchas y erupciones solares, en ese periodo, se desarrolla otra: agujeros coronales de larga duración. Esto se refiere a vastas regiones en la atmósfera solar donde el campo magnético del sol se abre y permite que las corrientes de partículas solares escapen en forma del viento solar rápido.

Pesnell explica que “durante el mínimo solar, los agujeros coronales pueden durar mucho tiempo: 6 meses o más”. El viento solar que fluye de los mismos puede causar efectos climáticos espaciales cerca de la Tierra como tormentas geomagnéticas, auroras e interrupciones de las comunicaciones y sistemas de navegación.

Asimismo, durante el mínimo solar cambian los efectos que ejerce la atmósfera superior terrestre sobre los satélites que se encuentran en órbita baja. Normalmente, la atmosfera superior de la Tierra se encuentra calentada por radiación ultravioleta solar. Los satélites en la órbita baja experimentan fricción mientras navegan, lo que a su vez crea el arrastre necesario para alejar la basura espacial. Durante el mínimo solar, sin embrago, ese arrastre disminuye.

Por último, durante este fenómeno aumenta el número de rayos cósmicos galácticos que alcanzan la atmósfera superior de la Tierra. “El campo magnético del sol se debilita y proporciona menos protección de estos rayos cósmicos”, recalca el especialista. “Esto puede representar una mayor amenaza para los astronautas que viajan por el espacio”, concluye.

Estas pruebas causaron desde auroras artificiales, que fueron vistas en zonas del mundo donde no suelen darse, como la Polinesia, hasta fuertes y repentinas tormentas geomagnéticas en mitad del planeta, pasando por el efecto más fuerte de todos: los cinturones de radiación artificiales sobre la Tierra, uno de los cuales permaneció durante años.

Este tipo de pruebas nucleares tuvieron algunos efectos similares a los del clima espacial, como los que provoca el viento solar y los flujos de electrones, protones y otras partículas cargadas que viajan desde el Sol a la Tierra. Al atravesar el campo geomagnético estas partículas pueden causar auroras en los polos, perturbar equipos electrónicos, de comunicación y de navegación de los satélites, e incluso afectar a las redes eléctricas en la Tierra, explica la NASA.

Las explosiones expelieron flujos expansivos de plasma, es decir, de ‘gas’ caliente de partículas cargadas eléctricamente. Estos flujos generaron perturbaciones geomagnéticas que distorsionaron el campo magnético de la Tierra e indujeron el campo eléctrico en la superficie de la Tierra.

“Las pruebas fueron el ejemplo extremo y generado por el hombre de algunos efectos extremos de clima espacial a menudo causados por el Sol”, explica Phil Erickson, uno de los coautores del estudio, del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Algunas de pruebas causaron “daños importantes a varios satélites”, según el estudio.

De hecho, algunas de las pruebas incluso crearon cinturones radiactivos artificiales similares a los cinturones de Van Allen de la magnetosfera terrestre que atrapan las partículas cargadas provenientes del espacio. Estas zonas artificiales de concentración de partículas de alta energía permanecieron en la atmósfera entre varias semanas y hasta varios años en algún caso. Fueron estas partículas las que dañaron algunos satélites en las órbitas altas de la Tierra, explica la NASA.

El estudio arrancó en septiembre de 2015 con el experimento denominado NASA’s Radiation Dosimetry Experiment o RaD-X, en el transcurso del cual se usó un enorme globo lleno de helio para enviar instrumentos a la estratosfera y medir los niveles de la radiación cósmica que emiten el Sol y el espacio interestelar con ayuda de cuatro dosímetros a siete alturas diferentes. Los científicos compararon luego los datos y constataron el aumento constante de las tasa de radiación a medida que aumentaba la altura.

Los resultados, que han sido publicados en la revista ‘Space Weather Journal’, ponen de manifiesto que si los seres humanos están protegidos de esta radiación con los pies en la tierra, en las zonas de la estratosfera las partículas llamadas rayos cósmicos afectan a los objetos que se encuentran a estas alturas. En concreto, la radiación cósmica puede romper el ADN y provocar la liberación de radicales, alterando las funciones celulares.

La NASA asegura que este estudio ayudará a la industria de la aviación a mejorar los modelos meteorológicos espaciales y a crear sistemas de control de la radiación cósmica en tiempo real para poder proteger a los seres humanos de la exposición a la radiación en el futuro. Las predicciones de los niveles de radiación ayudarán a los pilotos comerciales a saber dónde y cuando estos niveles son especialmente peligrosos y a cambiar la ruta en función de ello, destaca la agencia.