En mayo de 2024, la Tierra fue azotada por la mayor supertormenta solar registrada en más de 20 años, que también azotó Marte.
¿Qué sucede cuando una supertormenta solar golpea Marte? Afortunadamente, los dos vehículos exploradores de la ESA en Marte, Mars Express y ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), estaban en el lugar correcto en el momento adecuado, y sus monitores de radiación a bordo detectaron dosis equivalentes a 200 días «normales» en sólo 64 horas.
Un nuevo estudio explica con más detalle este extraordinario evento y documenta cómo la tormenta afectó la atmósfera de Marte.
«El efecto fue significativo: la atmósfera superior de Marte se llenó de electrones», dijo el investigador de la ESA Jacob Parrott, autor principal del estudio. «Esta fue la mayor respuesta a una tormenta solar que jamás hayamos visto en Marte».
Crisis repentina causada por el clima espacial
Esta supertormenta provocó un aumento dramático de electrones en dos capas diferentes de la atmósfera de Marte a altitudes de aproximadamente 110 kilómetros y 130 kilómetros, aumentando su número en un 45% y un enorme 278%.
«La tormenta también provocó errores informáticos en ambos satélites en órbita, un peligro típico en el clima espacial porque las partículas involucradas son altamente energéticas y difíciles de predecir», dijo Parrott.
«Afortunadamente, la nave espacial se diseñó teniendo esto en cuenta y se construyó con componentes resistentes a la radiación y sistemas especiales para detectar y corregir estos errores. Se recuperaron rápidamente».
Medición de los efectos de las supertormentas solares mediante ocultación de radio
Para estudiar el impacto de la supertormenta en Marte, Jacob y sus colegas utilizaron una técnica actualmente en desarrollo en la ESA conocida como radio ocultación.
Primero, Mars Express, que desaparecía en el horizonte marciano, envió una señal de radio a TGO.
Una vez que el TGO desapareció, la señal de radio fue desviada por las diferentes capas de la atmósfera de Marte y luego recibida por el rover, lo que permitió a los científicos recopilar más detalles sobre cada capa.
Colin Wilson, científico del proyecto de la ESA para Mars Express y TGO y coautor del estudio, explica:
«Solo en los últimos cinco años comenzamos a usarlo en Marte entre dos naves espaciales, como Mars Express y TGO. Normalmente, esas radios se usan para transmitir datos entre el orbitador y el rover. Es genial verlo en acción».
Comprender cómo los diferentes mundos tienen un clima diferente
La supertormenta solar se vivió de formas muy diferentes en la Tierra y en Marte, lo que pone de relieve las diferencias entre los dos mundos.
En la Tierra, la respuesta de la atmósfera superior fue más moderada, gracias al efecto protector del campo magnético terrestre.
El campo magnético no sólo alejó de la Tierra muchas partículas de tormenta solar, sino que también desvió algunas hacia los polos de la Tierra, donde iluminaron el cielo con auroras boreales.
Aunque sus diferencias pueden dificultar la comparación directa de planetas, comprender los pronósticos del clima espacial es muy importante.
En la Tierra, las tormentas solares pueden ser peligrosas y dañinas para los astronautas y los equipos en el espacio, y más abajo pueden alterar los satélites y los sistemas (energía, radio, navegación).
Superar las dificultades de la observación del clima espacial
Pero estudiar el clima espacial es difícil porque el Sol emite radiación y materia de manera errática, lo que hace que las mediciones específicas sean en gran medida oportunistas.
«Afortunadamente, pudimos utilizar esta nueva tecnología en Mars Express y TGO sólo 10 minutos después de que una erupción solar masiva golpeara Marte. El momento fue muy afortunado, ya que actualmente sólo hacemos observaciones en Marte dos veces por semana», dijo Parrott.
Juntos, estos eventos enviaron una avalancha de plasma magnetizado rápido y de alta energía y rayos X hacia Marte. Cuando esta gran cantidad de material golpea la atmósfera superior del planeta, choca con átomos neutros, despojándolos de sus electrones y llenando la región con electrones y partículas cargadas.
Wilson concluyó: «Nuestros hallazgos profundizan nuestra comprensión de Marte al revelar cómo las tormentas solares depositan energía y partículas en la atmósfera marciana.
«Esto es importante porque sabemos que la Tierra ha perdido una gran cantidad de agua y una gran parte de su atmósfera en el espacio, probablemente debido a los vientos de partículas que continúan soplando desde el Sol».
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