El escudo de radiación de la Tierra no era tan hermético: lo muestra la sonda Arase

Durante una década, los científicos imaginaron una especie de muro invisible dentro de los cinturones de radiación que rodean la Tierra. Ahora el satélite japonés Arase lo ha visto ceder.

En la tormenta solar extrema de mayo de 2024, los electrones de muy alta energía de esa zona se multiplicaron por más de 5.000. Y eso desbarata la imagen clásica.

¿Qué ha pasado?

En mayo de 2024, una sucesión de erupciones del Sol lanzó hacia nosotros miles de millones de toneladas de plasma magnetizado. Se desató una tormenta geomagnética G5, el nivel máximo de la escala de la NOAA (la agencia estadounidense del clima y los océanos). El viento solar llegó a 1.200 kilómetros por segundo.

Un equipo dirigido por el físico espacial Yoshizumi Miyoshi, de la Universidad de Nagoya, analizó los datos de Arase. Su estudio, publicado en Geophysical Research Letters, halló que los electrones de unos tres megaelectronvoltios aumentaron más de 5.000 veces.

El aumento fue por fases. Primero crecieron los menos energéticos; unas doce horas después aparecieron los de mayor energía y, aproximadamente un día más tarde, subieron los de más de tres megaelectronvoltios.

¿Por qué importa?

Los cinturones de Van Allen son dos regiones de partículas atrapadas por el campo magnético terrestre. El interior contiene sobre todo protones y el exterior, muchos electrones energéticos.

Según el equipo, la tormenta vació de plasma frío la plasmasfera, una región que normalmente atenúa ciertas ondas. Así, las llamadas ondas de coro pudieron transferir energía a los electrones y acelerarlos hasta velocidades próximas a la de la luz. La distribución de partículas tuvo su máximo cerca de la frontera, algo que apunta a una aceleración local y no a un transporte desde zonas más lejanas.

La razón para prestar atención: estas partículas pueden atravesar el blindaje de los satélites y dañar componentes electrónicos delicados. También elevan el riesgo de radiación para los astronautas que cruzan esas regiones.

¿Cuál era la idea anterior?

En 2014, las sondas Van Allen de la NASA identificaron una frontera interior nítida, a unos tres radios terrestres del centro del planeta, que los electrones más energéticos casi nunca cruzaban. El físico Daniel Baker la comparó con una pared de cristal.

Una explicación proponía que ciertas ondas desviaban los electrones hacia la atmósfera, mientras que su avance hacia el interior era demasiado lento para superarla.

¿Y ahora qué?

Arase registró un descenso progresivo de electrones ultrarrelativistas hasta octubre de 2024, cuando otra tormenta volvió a cambiar las condiciones. El estudio analiza un episodio extremo y aún falta saber si tormentas más débiles pueden provocar la misma aceleración.