La supertormenta de mayo de 2024 se desencadenó por erupciones solares, pero las mediciones de Arase muestran que la atmósfera superior de la Tierra aportó más del 85 % de los iones energéticos que midió en la corriente anular de la tormenta.
Qué descubrió Arase
Varias erupciones solares enviaron nubes de plasma magnetizado hacia la Tierra. Las nubes se fusionaron durante el trayecto y golpearon la magnetosfera el 10 y el 11 de mayo, lo que produjo una tormenta G5. El índice SYM-H descendió hasta −518 nanoteslas, el segundo valor más bajo registrado desde que comenzó a medirse en 1981.
La corriente anular es un cinturón de partículas cargadas atrapadas alrededor de la Tierra. Antes de este episodio, los investigadores no la habían medido directamente durante una supertormenta de esta magnitud. Arase midió iones con energías de entre 9,6 y 184,2 keV y descubrió que más del 85 % procedía de la Tierra, en especial iones pesados como los de oxígeno. Los iones del viento solar aportaron poco a la densidad de energía de la corriente anular.
La Tierra aportó partículas, no energía
El Sol siguió siendo el motor de la tormenta. El hallazgo muestra, en cambio, que la atmósfera terrestre aportó gran parte del material que transportaba la corriente anular. La energía solar puede perturbar la magnetosfera y la atmósfera superior, lo que facilita que los iones escapen hacia arriba y se desplacen por el espacio cercano a la Tierra. Aún es necesario investigar cómo realizan ese recorrido.
Los investigadores promueven FACTORS, un concepto propuesto para una misión japonesa con dos satélites que estudiaría cómo los iones atmosféricos entran en la magnetosfera. No es una misión lanzada ni aprobada.
Por qué pueden ser importantes los iones pesados
Los iones de oxígeno son mucho más pesados que los iones más comunes del viento solar. Los investigadores informan que la corriente anular, de intensidad excepcional, llegó inusualmente cerca de la Tierra, deformó considerablemente el campo magnético local y empujó hacia el exterior a los electrones de los cinturones de radiación, contribuyendo a su pérdida del espacio cercano a la Tierra. Plantean que los iones pesados originados en la Tierra podrían haber contribuido a intensificar la perturbación, pero las mediciones no demuestran que la composición de los iones fuera su única causa.
Las tormentas extremas pueden amenazar las naves espaciales, interrumpir los sistemas de posicionamiento y las comunicaciones, e inducir corrientes dañinas en los sistemas eléctricos. Tener más en cuenta la ionosfera podría ayudar a los modelos a estimar cómo evoluciona una tormenta y dónde serán más intensos sus efectos.
Qué necesitan comprobar aún los científicos
Los investigadores deben comparar este episodio con otras tormentas, rastrear las rutas de los iones y comprobar hasta qué punto los modelos reproducen la corriente observada. Esta fue una supertormenta excepcional, no una prueba de que los iones originados en la Tierra predominen en todos los fenómenos extremos. Prever las erupciones solares quizá no sea suficiente; los científicos también podrían necesitar comprender cómo responde la atmósfera superior de la Tierra.