Las partículas solares emitidas en un evento extremo pueden afectar a la capa de ozono, y quizá, incluso, destruirla. Esta es la conclusión a la que ha llegado un grupo de investigadores en un estudio recientemente publicado. Es una oportunidad para entender hasta dónde puede llegar la potencia de la actividad solar…
Las partículas solares emitidas en eventos extremos pueden ser muy destructivas
Las auroras vistas en mayo de 2024 fueron una demostración de la energía que una tormenta solar puede emitir en forma de radiación. Sin embargo, un grupo de investigadores explica que, en ocasiones, el Sol puede hacer algo mucho más destructivo. Se trata de algo conocido como «eventos de partículas solares». Consiste en ráfagas de protones procedentes directamente de la superficie del Sol. Se emiten al espacio como si de un proyector se tratase. Los registros, explican, muestran que cada 1000 años la Tierra sufre un evento extremo de partículas solares.
Algo que podría provocar daños severos en la capa de ozono y aumentar los niveles de radiación ultravioleta en la superficie. Este grupo de investigadores ha analizado lo que sucede durante uno de estos eventos extremos. Añaden, que en ocasiones, cuando el campo magnético de la Tierra es más débil, estos eventos pueden tener un efecto dramático en la vida. El campo magnético terrestre es muy importante por su papel protector. Desvía la radiación, cargada eléctricamente, del Sol y evita que las partículas más dañinas nos alcancen.
En condiciones normales, funciona como un gran imán, con líneas de campo magnético que van de un polo al otro. La orientación vertical en los polos, explican los investigadores, permite que parte de esa radiación cósmica ionizante penetre hasta las capas altas de la atmósfera. Allí interactúa con las moléculas de gas para crear ese brillo que conocemos como auroras. Sin embargo, a lo largo del tiempo el campo magnético cambia enormemente. Durante el siglo pasado, el polo norte magnético se ha desplazado desde el norte de Canadá…
La importancia del campo magnético
Lo ha hecho a una velocidad de unos 40 kilómetros por año. Además, se calcula que se ha debilitado en más de un 6%. Los registros geológicos muestran que ha habido períodos de siglos, o milenios, donde el campo magnético ha sido muy débil. En ocasiones, incluso ha estado desaparecido casi por completo. En este sentido, los investigadores recuerdan que basta fijarse en Marte para saber qué sucedería si la Tierra no tuviese campo magnético. El planeta rojo perdió el suyo hace miles de millones de años y, con él, gran parte de su atmósfera.
Los investigadores cuentan que en mayo, tras esas auroras espectaculares en la Tierra, Marte sufrió un evento de partículas solares muy fuerte. Afectó al funcionamiento de la sonda Mars Odyssey. También provocó que el nivel de radiación en la superficie de Marte fuese más elevado. Aproximadamente el equivalente a 30 veces más de lo que recibiríamos durante una radiografía de pecho. Hay que recordar que las capas altas de la atmósfera del Sol emiten un flujo constante de electrones y protones. Es lo que conocemos como el viento solar.
La superficie del Sol, de manera esporádica, emite ráfagas de energía. Estos son los eventos de partículas solares. A menudo están asociados con llamaradas solares. Los protones son mucho más pesados que los electrones, tienen más energía. Por lo que pueden alcanzar alturas más bajas en la atmósfera terrestre. En su camino, excitan las moléculas de gas del aire. Sin embargo, esas moléculas excitadas emiten su radiación en el espectro de rayos X, siendo invisibles a simple vista. Durante cada ciclo solar hay cientos de eventos de partículas solares débiles.
El impacto de las partículas solares en la capa de ozono en eventos extremos
Pero hay pistas de eventos mucho más fuertes en la historia del planeta. Algunos de los más extremos fueron miles de veces más potentes que cualquier cosa que se haya registrado con instrumentos modernos. Los investigadores explican que, de media, estos eventos de partículas solares extremos ocurren cada varios miles de años. El más reciente sucedió en el año 993. De hecho, los investigadores cuentan que permitió determinar que las construcciones vikingas, presentes en Canadá, utilizaron madera cortada en el año 1021.
Más allá de su impacto inmediato, los eventos de partículas solares también pueden desencadenar una cadena de reacciones químicas en las capas altas de la atmósfera. Algo que puede provocar que se vacíe la capa de ozono. Ya sabemos que el ozono es muy importante porque absorbe la radiación ultravioleta dañina. Esa radiación es capaz de dañar el ADN y la vista. Así como de afectar al clima. En su estudio, los investigadores han recurrido a modelos por ordenador sobre la química atmosférica global. Buscaban examinar qué impacto tiene un evento de partículas solares extremo.
Así, han descubierto que uno de estos eventos puede reducir los niveles de ozono durante un año. Esto eleva el nivel de radiación ultravioleta en la superficie y el daño que sufre el ADN. Sin embargo, si llegase un evento de protones procedentes del Sol durante un periodo de debilidad del campo magnético, las consecuencias serían peores. El daño en la capa de ozono duraría seis años. Esto aumentaría el nivel de radiación ultravioleta en un 25% y aumentaría el daño en el ADN en un 50%. Por lo que los investigadores se hacen una pregunta inevitable…
El estudio de estos episodios en el pasado
¿Qué sucedería si se diese esta combinación de campo magnético debilitado y evento de partículas extremo? Los investigadores explican que, teniendo en cuenta con qué frecuencia suceden, no es descabellado pensar que en ocasiones hayan sucedido al mismo tiempo. No solo eso, añaden que esta combinación de fenómenos podría explicar algunos sucesos misteriosos en el pasado de nuestro planeta. La última ocasión, en la que el campo magnético se debilitó, comenzó hace 42 000 años y terminó hace unos 1000.
En ese episodio hubo incluso una inversión temporal de los polos norte y sur magnéticos. En ese tiempo se produjeron algunos fenómenos evolutivos importantes. Cosas como la desaparición de los últimos neandertales en Europa. O la extinción de la megafauna marsupial. Esto incluía a los wombats y canguros gigantes que poblaban Australia. En opinión de los investigadores, esta combinación de fenómenos podría explicar esas desapariciones. Es además, un ejemplo más de la potencia de nuestra estrella.
Hay que tener presente, en cualquier caso, que la actividad solar está cada vez mejor entendida y monitorizada. Sin duda, en algún momento se repetirá esta combinación. Pero con mejor tecnología, y una mejor comprensión del comportamiento de nuestra estrella, seguramente se puedan tomar medidas para mitigar los daños de un evento de partículas solares extremo. El Sol puede parecer una estrella tranquila. Esto no quiere decir, sin embargo, que en ocasiones pueda mostrar hasta dónde puede llegar toda su energía y actividad…
Estudio
El estudio es P. Arsenovic, E. Rozanov, I. Usoskin et al.; «Global impacts of an extreme solar particle event under different geomagnetic field strengths». Publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences el 1 de julio de 2024. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: The Conversation
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