Una poderosa tormenta solar registrada en mayo de 2024 permitió que electrones de alta energía atravesaran una región del espacio que durante años fue considerada una barrera natural de protección alrededor de la Tierra. El hallazgo cuestiona lo que se sabía sobre los cinturones de radiación de Van Allen y advierte sobre los riesgos que estos fenómenos representan para los satélites y las misiones espaciales.
La investigación, encabezada por Yoshizumi Miyoshi, físico espacial de la Universidad de Nagoya, en Japón, encontró que durante este fenómeno se aceleraron partículas conocidas como electrones asesinos dentro de una zona donde se consideraba poco probable que alcanzaran ese nivel de energía.
Los resultados fueron publicados en la revista científica Geophysical Research Letters y se basaron en observaciones del satélite japonés Arase, que monitorea los cinturones de radiación terrestres desde 2017.
Los llamados cinturones de Van Allen son dos regiones con forma de rosquilla que rodean nuestro planeta y contienen partículas cargadas, principalmente protones y electrones, atrapadas por el campo magnético terrestre.
Desde hace más de una década, los científicos habían identificado un límite en el cinturón interior, ubicado aproximadamente a tres radios terrestres del centro del planeta, que parecía impedir que los electrones de mayor energía se acercaran más a la Tierra.
Por esa razón, esta región fue descrita como una barrera impenetrable para los electrones ultrarrelativistas, partículas capaces de desplazarse a velocidades cercanas a la de la luz.
Sin embargo, las observaciones realizadas durante la tormenta geomagnética de mayo de 2024 demostraron que esa protección no es absoluta.
Durante ese episodio, el Sol produjo una serie de llamaradas y eyecciones de masa coronal que enviaron grandes cantidades de plasma magnetizado hacia el Sistema Solar. El impacto provocó una tormenta geomagnética de categoría G5, el nivel más alto de la escala utilizada para medir estos fenómenos.
De acuerdo con los investigadores, la tormenta redujo considerablemente la cantidad de plasma frío en la plasmasfera terrestre, lo que favoreció la aparición de ondas electromagnéticas conocidas como ondas coro.
Estas ondas, cuyo sonido al convertirse en audio se asemeja al canto de los pájaros, pudieron acelerar los electrones hasta alcanzar energías extremadamente elevadas dentro de la zona considerada protegida.
Uno de los datos más relevantes fue que el satélite Arase registró un incremento de más de 5 mil veces en el flujo de electrones con energías cercanas a los tres megaelectronvoltios, en comparación con los niveles anteriores a la tormenta.
Además, los científicos observaron que primero aumentaron los electrones de menor energía y, horas después, los de mayor energía. Este comportamiento apunta a que las partículas fueron aceleradas dentro de esa misma región, en lugar de ser únicamente desplazadas desde otras zonas del espacio.
Los efectos de este fenómeno no desaparecieron de inmediato. El satélite continuó registrando cambios en los niveles de electrones energéticos durante varios meses, hasta octubre de 2024.
Los electrones asesinos representan un riesgo para la tecnología espacial debido a que pueden penetrar el blindaje de los satélites, afectar sus componentes electrónicos y reducir su vida útil. También constituyen un peligro por exposición a la radiación para los astronautas.
Los investigadores señalaron que este descubrimiento demuestra la importancia de comprender mejor el comportamiento de las partículas energéticas durante episodios extremos de clima espacial, con el objetivo de mejorar los sistemas de predicción y evaluar los riesgos para las naves espaciales.
El estudio concluye que la supuesta barrera impenetrable de los cinturones de Van Allen puede ser superada bajo determinadas condiciones, especialmente durante tormentas geomagnéticas de gran intensidad.
