Investigadores de Nagoya demuestran que los electrones asesinos pueden atravesar la zona de tres radios en tormentas geomagnéticas

Investigadores de la Universidad de Nagoya han demostrado que los denominados “electrones asesinos” pueden cruzar la zona situada a tres radios del centro terrestre, la cual se consideraba impenetrable, incrementando el peligro para satélites y misiones tripuladas durante tormentas geomagnéticas de gran magnitud.

Reevaluación de una supuesta barrera segura

Durante mucho tiempo se asumió que los electrones de alta energía, confinados en los cinturones de Van Allen, no lograban pasar de una región ubicada a aproximadamente tres radios del interior de la Tierra. Esa restricción se veía como una defensa natural para la órbita baja y la superficie.

No obstante, el equipo de Nagoya ya había planteado en 2018 que la aparente protección podía deberse a la brevedad de las tormentas geomagnéticas, que cesaban antes de que los electrones alcanzaran la zona más interna de la magnetosfera. Ahora han confirmado que la fuerza de la tormenta y la aparición de ondas chorus son determinantes para que dichos electrones se aceleren y crucen esa zona.

Función de las ondas chorus

Las tormentas geomagnéticas pueden generar ondas electromagnéticas de alta frecuencia, conocidas como chorus, que tienen la capacidad de impulsar los electrones atrapados en los cinturones de Van Allen a velocidades cercanas a la de la luz, convirtiéndolos en los temidos electrones asesinos.

En condiciones habituales, la plasmasfera que envuelve la Tierra contiene plasma frío, el cual atenúa esas ondas y evita que alcancen una intensidad suficiente. Cuando una tormenta geomagnética de gran potencia reduce el plasma frío, las ondas chorus pueden mantenerse activas durante varios días, acelerando de forma continua a los electrones.

Datos del satélite Arase en 2024

En 2024 una tormenta geomagnética de intensidad excepcional afectó a la plasmasfera, disminuyéndola de manera notable. El satélite japonés Arase observó un incremento por etapas del flujo de electrones: inicialmente se registraron los de menor energía, medio día después los de energía superior y, alrededor de un día después, los que superan los 3 MeV.

Esta secuencia sugiere que los electrones adquirieron energía dentro de la magnetosfera y no provinieron del espacio exterior. Tras el evento, la recuperación de los niveles habituales de electrones se extendió durante varios meses, según el estudio de los investigadores de Nagoya.

Posibles efectos en la tecnología espacial

Los electrones asesinos son capaces de penetrar los escudos de los satélites y dañar sus componentes electrónicos, además de representar una amenaza para los astronautas que operen en órbita. Los autores del trabajo advierten que, bajo condiciones de clima espacial extremo, la zona a tres radios ya no asegura la protección de la región más cercana a la Tierra.

El descubrimiento enfatiza la necesidad de profundizar en el proceso de aceleración mediante ondas chorus y de diseñar medidas que mitiguen sus consecuencias antes de que provoquen fallos en sistemas críticos.

Por qué importa

En el contexto español, donde la infraestructura satelital y los planes de vuelos tripulados dependen de la fiabilidad de los equipos en órbita, saber que los electrones asesinos pueden superar la barrera tradicional obliga a reconsiderar los diseños de protección y los protocolos de monitoreo del clima espacial. La investigación japonesa indica que, durante tormentas geomagnéticas intensas, los peligros para satélites y astronautas pueden ser superiores a lo estimado previamente.

Fuente: Xataka. Este artículo es una elaboración propia de TecnoPunta a partir de la información publicada.

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