Fulguraciones solares captadas en 2014.
Imagen: Solar Dynamics Observatory/ESA/NASA

Una forma extrema de tormenta solar, conocida como evento solar de protones (SPE), golpe√≥ nuestro planeta hace 2,679 a√Īos. Si hoy ocurriera un evento de esa magnitud, probablemente causar√≠a estragos en nuestra infraestructura tecnol√≥gica, incluidas las comunicaciones y la navegaci√≥n.

El geólogo de la Universidad de Lund Raimund Muscheler y sus colegas presentaron pruebas de este evento en una nueva investigación publicada hoy en Proceedings of the National Academy of Sciences. Esas trazas consisten en niveles inusualmente elevados de isótopos de berilio-10 y cloro-36 incrustados en las profundidades de hielo de la antigua Groenlandia. El hallazgo que muestra que todavía tenemos mucho que aprender sobre estos eventos perturbadores.

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Se trata de la tercera tormenta solar de protones de esta magnitud conocida por los cient√≠ficos. Las otras dos ocurrieron hace 1,245 y 1,025 a√Īos respectivamente. Este √ļltimo descubrimiento implica que es probable que las tormentas solares de esta variedad ocurran con m√°s frecuencia de lo que pens√°bamos. Tal vez ocurran una vez cada 1.000 a√Īos, pero se requieren m√°s datos para crear estimaciones m√°s fiables.

Las ESP ocurren despu√©s de una erupci√≥n solar masiva o una eyecci√≥n de masa coronal en el Sol. Estos eventos env√≠an corrientes de part√≠culas, incluidos protones de alta energ√≠a, hacia la Tierra, donde interact√ļan con la atm√≥sfera de la Tierra. Ello desencadena reacciones que aumentan la velocidad de producci√≥n de is√≥topos como el carbono 14, el berilio-10 y el cloro-36 (Los radiois√≥topos son √°tomos inestables con exceso de energ√≠a nuclear).

Una amenaza para la tecnología

Hasta ahora se han detectado SPEs con picos de carbono-14 en los anillos de los √°rboles, pero tambi√©n se pueden ver como picos de berilio-10 y cloro-36 en los n√ļcleos de hielo antiguos. Los autores del nuevo estudio explicaron que ‚ÄúLos cient√≠ficos tienden a poner demasiado √©nfasis en el carbono-14 a costa de buscar otros marcadores‚ÄĚ, y que ‚Äúlos esfuerzos para encontrar eventos solares basados ‚Äč‚Äč√ļnicamente en datos del carbono-14 probablemente conduzcan a un n√ļmero subestimado de eventos tan potencialmente devastadores para nuestra sociedad‚ÄĚ.

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Las SPE pueden degradar temporalmente la capa de ozono de la Tierra, lo que permitiría que cantidades excesivas de radiación ultravioleta alcancen la superficie. Esto es (moderadamente) malo para las formas de vida en la Tierra, pero no es el tipo de cosa que podría desencadenar una extinción masiva.

Como riesgo, las SPE son un problema mucho mayor en t√©rminos de c√≥mo afectar√≠an nuestra tecnolog√≠a. Un SPE suficientemente fuerte plantea ‚Äúuna amenaza para la sociedad moderna en t√©rminos de sistemas de comunicaci√≥n y navegaci√≥n, tecnolog√≠as espaciales y operaciones de aviones comerciales‚ÄĚ, seg√ļn el nuevo estudio. Estos eventos solares extremos tambi√©n podr√≠an ser catastr√≥ficos para los astronautas que trabajan en la Estaci√≥n Espacial Internacional, que no est√°n protegidos por la atm√≥sfera de la Tierra.

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Fulguración solar captada por el satélite TRACE de la NASA.
Foto: NASA (Dominio P√ļblico)

Un tipo diferente de tormenta solar

Es importante destacar que las SPE no deben confundirse con las tormentas geomagnéticas, que son un fenómeno relacionado, pero distinto.

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Se han detectado SPE anteriormente, incluidos los eventos en Quebec (1989) y Suecia (2003), pero la tormenta reci√©n descubierta parece haber sido m√°s fuerte que lo que se ha visto con nuestros instrumentos modernos en los √ļltimos 70 a√Īos. De hecho, ahora tenemos las herramientas para detectar estos eventos a medida que ocurren. Para el nuevo estudio, Muscheler y sus colegas analizaron dos n√ļcleos de hielo de Groenlandia y encontrando picos de berilio-10 y cloro-36 en hielo de hace 2.679 a√Īos, evidencia consistente con una SPE. El equipo tambi√©n encontr√≥ valores aumentados de carbono-14 en los anillos de los √°rboles que corresponden al evento de esta fecha. El investigador explic√≥ a Gizmodo:

Creemos que podemos excluir otras hipótesis sugeridas para este tipo de aumentos, como las explosiones de supernovas o las fulguraciones de rayos gamma. Hasta donde sabemos, los rastros solo son consistentes con los efectos de un evento de protón solar.

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As√≠ que, que sepamos, son tres PCE extremos en los √ļltimos 2,700 a√Īos, es una observaci√≥n consistente con una tasa de incidencia de uno cada 1,000 a√Īos. Aunque esta inferencia es tentadora de hacer, Muscheler explica que debemos tener cuidado al sacar conclusiones debido a la escasez de datos.

Creo que las bases estad√≠sticas para las estimaciones de la tasa de ocurrencia son muy d√©biles. Ahora mismo tenemos tres de estos eventos: 660 AC, 775 AC y uno ligeramente m√°s d√©bil en el 993 AC, pero decir que ocurren en promedio cada 1,000 a√Īos ser√≠a muy especulativo.

Necesitaremos m√°s datos de carbono-14, berilio-10 y cloro-36 de alta resoluci√≥n para delimitar esta tasa de incidencia de manera m√°s s√≥lida. Nuestras observaciones y mediciones en los √ļltimos 70 a√Īos nos ofrecen una ventana muy corta en lo que concierne al comportamiento del Sol, pero como demuestra la nueva investigaci√≥n, el Sol puede producir eventos mucho m√°s poderosos, esto debe incluirse en los an√°lisis de riesgo actuales.

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Sin duda, m√°s ejemplos de eventos similares en la historia de la Tierra ser√≠an √ļtiles. Muscheler est√° en Berna, Suiza, en este momento, tratando de adquirir nuevas muestras de hielo en alta resoluci√≥n para estrudiarlas. Hasta que se sepa m√°s, es mejor prepararse creando tecnolog√≠as y sistemas capaces de soportar estos eventos estelares extremos, pero inquietantemente frecuentes. [Proceedings of the National Academy of Sciences]