Tras ser bombardeada por intensas tormentas solares, la termósfera de la Tierra ha alcanzado su temperatura más alta en 20 años. Este repunte de la temperatura atmosférica sugiere que el “máximo solar” se acerca rápidamente.

La termósfera terrestre ha alcanzado recientemente un pico de temperatura cercano a los 20 años tras absorber la energía de las tormentas geomagnéticas que han azotado la Tierra este año. Los expertos advierten de que la temperatura de la segunda capa más alta de la atmósfera seguirá subiendo en los próximos años a medida que aumente la actividad solar, lo que podría afectar a los satélites en órbita terrestre.

La termósfera se extiende desde la parte superior de la mesósfera, a unos 85 kilómetros sobre el suelo, hasta la parte inferior de la exósfera, que comienza a unos 600 kilómetros sobre el suelo, según informa NASA. Más allá de la exósfera está el espacio exterior.

Durante más de 21 años, la NASA ha medido la temperatura de la termósfera a través de la radiación infrarroja emitida por las moléculas de dióxido de carbono y óxido nítrico. Los científicos convierten los datos recogidos por el satélite de la NASA Thermosphere, Ionosphere, Mesosphere, Energetics and Dynamics (TIMED), en el Thermosphere Climate Index (TCI), que se mide en teravatios, o TW. (1 TW equivale a 1 billón de vatios).

El valor del TCI, que se disparó el 10 de marzo, alcanzó un máximo de 0.24 TW, según declaró Martin Mlynczak, uno de los principales investigadores de la misión TIMED en el Langley Research Center de NASA en Virginia y creador del TCI. La última vez que el TCI fue tan alto fue el 28 de diciembre de 2003. (Los datos del pico de temperatura se han enviado a una revista, pero aún no han sido revisados por pares).

Una vibrante exhibición de aurora durante una tormenta geomagnética. Crédito de imagen: Noel_Bauza / Pixabay

Tormentas geomagnéticas perturbaron el campo magnético

El pico de temperatura fue causado por tres tormentas geomagnéticas en enero y febrero – grandes perturbaciones en el campo magnético de la Tierra que se desencadenan por trozos de plasma magnetizado de movimiento rápido, conocido como eyecciones de masa coronal (CME), y con menos frecuencia por corrientes de partículas altamente cargadas, conocido como viento solar, que son ambos escupidos por el sol.

Estas “tormentas” depositan su energía en la termóosfera y provocan su calentamiento”, explica Mlynczak.

Mlynczak dijo:

“El mayor calentamiento provoca un aumento de los niveles de emisión de infrarrojos del óxido nítrico y el dióxido de carbono en la termosfera”.

Normalmente, las emisiones infrarrojas tras una tormenta enfrían la termosfera, añadió, pero cuando las tormentas se suceden la temperatura se mantiene alta.

Desde el pico, al menos dos tormentas geomagnéticas más han azotado nuestro planeta: una el 24 de marzo, que fue la tormenta solar más potente que ha azotado la Tierra en más de seis años, y otra igualmente potente el 24 de abril. Según Mlynczak, los valores del TCI tras estas tormentas se han mantenido altos, pero aún no han superado el pico de marzo.

Máximo solar

Las tormentas geomagnéticas son más frecuentes e intensas durante el máximo solar, una parte del ciclo solar de aproximadamente 11 años en la que el sol está más activo y cubierto de manchas solares oscuras y bucles de plasma que escupen CME y viento solar.

Como consecuencia, la termosfera de la Tierra también sigue un ciclo de aproximadamente 11 años, explicó Mlynczak. Científicos gubernamentales de la NASA y la NOAA predijeron que el próximo máximo solar llegará en 2025, lo que significa que la tendencia al calentamiento continuará probablemente en los próximos años.

Un gráfico que muestra cómo el valor de TCI sube y baja con cada ciclo solar. Crédito de imagen: Marty Mlynczak (NASA Langley Research Center) y Linda Hunt (Science and Technology Corporation)

Los cambios en la termoósfera pueden plantear problemas a los satélites en órbita terrestre baja situados en torno al límite superior de la termosfera, explicó Mlynczak.

Mlynczak explicó:

“La termosfera se expande a medida que se calienta, lo que provoca “un aumento de la resistencia aerodinámica en todos los satélites y en la basura espacial”.

Este aumento de la resistencia puede tirar de los satélites más cerca de la Tierra, dijo, lo que podría causar que los satélites choquen entre sí o caigan completamente fuera de órbita, como lo hicieron los satélites SpaceX Starlink en febrero de 2022 después de una tormenta geomagnética sorpresa.

Los operadores de satélites pueden evitar estos problemas colocando sus naves espaciales en una órbita más alta cuando sea necesario, pero la imprevisibilidad del clima espacial hace que sea difícil saber cuándo se requieren estas maniobras hasta que a menudo es demasiado tarde.

El máximo solar también podría llegar antes de lo previsto. Un reciente estudio publicado el 30 de enero en la revista Frontiers in Astronomy and Space Sciences sugiere que el pico de actividad solar podría llegar ya a finales de 2023 y ser más potente de lo previsto inicialmente. Si se cumple esta hipótesis, el riesgo de catástrofe satelital aumenta aún más.

Un estudio publicado el 8 de mayo en la revista Earth Atmospheric and Planetary Sciences concluye que, a largo plazo, las temperaturas en la termosfera están disminuyendo porque el exceso de CO2 en la termosfera debido al cambio climático aumenta las emisiones infrarrojas al espacio.

[H/T: livesci]

Crédito imagen de portada: depositphotos.com

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