La nave Europa Clipper que se dirige hacia la luna de Júpiter Europa, detectó algo extraño el 19 de diciembre de 20244. La NASA la había lanzado desde el Centro Espacial Kennedy, y el equipo de la misión efectuaba una inspección de rutina de su Instrumento de Sondeo Magnético de Plasma PIMS, pero lo que se detectó no correspondía a la rutina.
El PIMS está diseñado para estudiar la densidad, temperatura y flujo de plasma en cercanías de Europa, y detectó un viento solar veloz con plasma más caliente y menos denso de lo habitual. El equipo decidió investigar más a fondo.
“En ese momento de la misión uno de nuestros principales objetivos era verificar que el instrumento funcionaba como debía”, le dijo a Gizmodo Adrienn Luspay-Kuti, investigadora principal del PIMS. “Por eso al ver una inesperada señal de plasma teníamos que entender bien lo que sucedía para asegurarnos de que el PIMS estaba midiendo el entorno del espacio y no se trataba de una falla del instrumento o la nave”.
Tras confirmar que el PIMS detectaba una señal del entorno espacial Luspay-Kuti encabezó una investigación para entender por dónde había pasado la Europa Clipper. Los resultados, publicado esta semana en Science Advances, se basan en observaciones de 17 naves espaciales diferentes que se encuentran en el sistema solar interior, y revelan un potencial punto ciego en los pronósticos del clima espacial, que podría representar un futuro peligro para las misiones tripuladas.
Resolver un misterio solar
Cuando el PIMS de Europa Clipper detectó la inesperada señal, la sonda se dirigía hacia Marte y estaba posicionada más o menos en línea con la Tierra, a más de 27.000.000 de km del sol, cuando las características del plasma medidas por el PIMS no eran las típicas del viento solar a esa distancia. Se trataba de las estructuras que suelen relacionarse con las eyecciones de masa coronal (CME).
Son expulsiones de plasma y campo magnético de la corona del sol, la capa más externa de su atmósfera. Si se dirigen hacia la Tierra pueden provocar perturbaciones en la magnetósfera de nuestro planeta, conocidas como tormentas geomagnéticas. Quienes pronostican el clima solar monitorean la actividad del sol para predecir estas tormentas ya que pueden afectar a las redes de electricidad, las comunicaciones satelitales, las transmisiones de radio y presentan riesgos de radiación para los astronautas que estén en órbita.
“Cuando supimos que la señal del PIMS era real empezamos a revisar de dónde provenía”, explicó Luspay-Kuti. «Hallamos una gran erupción de filamentos en el sol, sucedía días antes, que había provocado la eyección de masa coronal, y luego miramos las observaciones de las naves espaciales ubicadas en distintas posiciones dentro del sistema solar interior”.
Los investigadores usaron a estas 17 naves espaciales como red gigante de puntos de observación para poder mapear la forma y tamaño de la eyección coronal, seguir su movimiento y medir sus propiedades físicas. Esta información reveló que se trataba de algo más complejo que una eyección de masa coronal de las habituales. En lugar de comportarse como una burbuja que se expande desde el sol en todas las direcciones, su forma era muy irregular.
Desde la Tierra, mirando hacia el sol, la parte principal de esta eyección de masa coronal parecía estar moviéndose hacia el sur, alejándose de nuestro planeta por lo que los pronosticadores esperaban que no nos tocara. Pero el orbitador solar STEREO-A de la NASA veía la erupción desde un costado.
Desde allí, detectaba otra parte de la eyección de masa coronal que sí se dirigía hacia la Tierra, y eso no era visible desde nuestro planeta. Era lo que había causado la inusual detección del PIMS. Los científicos no podrían haber predicho esta parte de la eyección sin las observaciones de las naves espaciales ubicadas fuera de la línea directa entre la Tierra y el sol, y eso revelaba una preocupante limitación en los pronósticos del clima espacial.
Las misiones planetarias pueden cubrir el punto ciego
Esta parte de la eyección de masa coronal que se dirigía a la Tierra también alcanzaba a Marte. El orbitador MAVEN de la NASA que estudió la atmósfera del planeta rojo entre 2014 y 2025, había detectado la señal.
Los investigadores no informaron que la eyección de masa coronal hubiera dañado a la Europa Clipper o al MAVEN, pero “lo importante es que la Europa Clipper viajaba por la región que hay entre la Tierra y Marte, donde en un futuro podría haber astronautas”, dijo Luspay-Kuti. “Eso nos brindó un ejemplo real del tipo de entorno de clima solar con que podrían encontrarse una misión tripulada. Nos mostró por qué es importante pronosticar el clima espacial correctamente”.
El mayor riesgo para los astronautas sería el aumento repentino de la exposición a la radiación. “Las eyecciones veloces de masa coronal pueden impulsar ondas de impacto que aceleran las partículas cargadas a energías muy elevadas”, explicó Luspay-Kuti. “Esas partículas pueden penetrar el escudo de la nave espacial y representar un grave riesgo de radiación para los astronautas cuando ya han salido del campo magnético protector de la Tierra”. Además, las eyecciones de masa coronal pueden afectar los sistemas y comunicaciones de la nave espacial.
Con avisos anticipados de que habrá una eyección de masa coronal los astronautas tienen tiempo de refugiarse en una parte de la nave con un mejor escudo, pueden también ajustar las operaciones, o actuar como para protegerte. “Si no se pronostica el evento, ya no tienes ese tiempo para preparativos, dijo Luspay-Kuti.
Ella y sus colegas planean investigar si las eyecciones de masa coronal tan distorsionadas son infrecuentes, o si simplemente se las pasa por alto porque los científicos no tienen suficientes puntos de observación como para detectarlas. Así, podrán entender mejor el grado de riesgo que representarían para futuras misiones. Quieren estudiar también si los modelos actuales de pronósticos pueden reproducir este tipo de comportamiento de las eyecciones de masa coronal.
“Este estudio destaca el rol que pueden tener las misiones planetarias en la red de observación del clima espacial”, dijo Luspay-Kuti. Las naves espaciales posicionadas fuera de la línea que hay entre el sol y la Tierra podrían cubrir las brechas en las observaciones, algo especialmente valioso cuando los humanos se aventuren hacia las profundidades del sistema solar.
