Los orbitadores de Marte de la Agencia Espacial Europea (ESA) observaron el impacto de la supertormenta solar que, en mayo de 2024, también afectó a la Tierra.
Se trató de la mayor tormenta solar registrada en nuestro planeta en más de dos décadas, un fenómeno que provocó una intensa actividad en la atmósfera terrestre y generó auroras brillantes que pudieron verse incluso en regiones tan al sur como México.
La tormenta no solo impactó la Tierra, sino también Marte. Por fortuna, los orbitadores marcianos de la ESA, el Mars Express y el ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO), se encontraban en el momento y el lugar adecuados para registrarla. Un monitor de radiación a bordo del TGO detectó una dosis equivalente a 200 días de condiciones normales concentrada en apenas 64 horas.
Un estudio publicado este jueves en Nature Communications profundiza en los efectos de esta actividad solar extrema sobre el Planeta Rojo. Según el trabajo, el impacto fue significativo: la atmósfera superior de Marte se inundó de electrones, lo que representa la respuesta más intensa observada hasta ahora en el planeta frente a una tormenta solar, afirma Jacob Parrott, investigador de la ESA y autor principal del estudio.
La supertormenta provocó un aumento notable de electrones en dos capas de la atmósfera marciana, ubicadas aproximadamente a 110 y 130 kilómetros de altitud, donde las concentraciones crecieron un 45% y un sorprendente 278%, respectivamente. Estos valores constituyen el mayor registro de electrones observado en esa región de la atmósfera de Marte.
El fenómeno también generó fallos informáticos temporales en ambos orbitadores, un efecto habitual del clima espacial, ya que las partículas energéticas de estas tormentas son difíciles de predecir y pueden interferir con los sistemas electrónicos. Afortunadamente, las naves fueron diseñadas para enfrentar este tipo de condiciones y cuentan con componentes resistentes a la radiación, además de mecanismos para detectar y corregir errores. Los equipos se recuperaron rápidamente.
Para analizar el impacto de la supertormenta, Jacob y sus colegas emplearon una técnica innovadora que la ESA está desarrollando: la ocultación por radio.
En esta metodología, la Mars Express transmitió una señal de radio hacia el TGO en el preciso momento en que este desaparecía detrás del horizonte marciano. A medida que el orbitador se ocultaba, la señal se curvó al atravesar las distintas capas de la atmósfera de Marte antes de ser captada nuevamente por la nave receptora, lo que permitió a los científicos estudiar con mayor detalle la estructura atmosférica del planeta. Para complementar el análisis, los investigadores también utilizaron datos de la misión MAVEN de la NASA para validar las mediciones de densidad electrónica.
Aunque esta técnica se ha empleado durante décadas para explorar el Sistema Solar mediante señales enviadas desde naves espaciales hacia la Tierra, solo en los últimos cinco años ha comenzado a aplicarse en Marte utilizando comunicaciones entre dos orbitadores, como el Mars Express y el TGO, que normalmente usan estas radios para transmitir datos hacia rovers y estaciones en la superficie.
La ESA emplea la ocultación por radio de orbitador a orbitador de forma rutinaria en la Tierra y planea extender su uso en futuras misiones planetarias.
La supertormenta solar que iluminó la Tierra también desató caos en Marte
La supertormenta solar se experimentó de manera muy distinta en la Tierra y en Marte, lo que evidencia las diferencias entre ambos planetas. En la Tierra, el impacto en la atmósfera superior fue más tenue gracias al campo magnético terrestre, que actúa como un escudo protector. Este campo no solo desvía la mayor parte de las partículas solares, sino que también canaliza algunas hacia los polos, donde se producen las auroras.
Si bien estas diferencias dificultan la comparación directa entre planetas, comprender cómo la actividad solar afecta a los cuerpos del Sistema Solar es fundamental para avanzar en la predicción del clima espacial.
Las tormentas solares pueden representar un riesgo para astronautas, equipos espaciales y sistemas tecnológicos en la superficie terrestre, incluyendo redes de energía, comunicaciones por radio y sistemas de navegación. Sin embargo, el estudio del clima espacial es complejo debido al comportamiento errático de la radiación y el material expulsado por el Sol.
Los investigadores lograron capturar las secuelas de tres eventos solares que formaban parte de la misma tormenta, aunque con características distintas: una llamarada de radiación, un estallido de partículas de alta energía y una eyección de masa coronal (CME, por sus siglas en inglés).
Estos fenómenos liberaron plasma magnetizado y rayos X de alta energía que viajaron rápidamente hacia Marte. Cuando este flujo de material alcanzó la atmósfera superior del planeta, colisionó con átomos neutros y desprendió sus electrones, saturando la región de partículas cargadas.
Los resultados permiten comprender mejor cómo las tormentas solares depositan energía en la atmósfera marciana, un conocimiento relevante porque se sabe que Marte ha perdido grandes cantidades de agua y la mayor parte de su atmósfera, probablemente debido al constante impacto del viento solar.
*Con información de Europa Press