Una fuerte erupción solar arrancó durante algunas horas la cola de la magnetósfera de la Tierra

El hecho ocurrió el 24 de abril de 2023, pero los detalles se van conociendo ahora. Lo cierto es que una perturbación masiva en el viento solar provocó que la magnetosfera de la Tierra volara sin su cola habitual. Vamos por pasos para contar lo que ha ocurrido.

Primero debemos decir que la Tierra está siendo golpeada constantemente por impactos de vientos de alta velocidad, una corriente de partículas cargadas que llegan desde el Sol. Tal como se explica en Live Science, estas corrientes de viento solar se curvan alrededor del campo magnético de la Tierra, conocido como magnetosfera.

La magnetósfera tiene un lado que mira hacia el Sol que se conoce como arco de choque que se estira hasta transformare en una larga cola del lado opuesto, o sea el lado nocturno. El viento solar sufre cambios, a veces drásticos, y alteran la estructura y dinámica de la magnetósfera. Mirando al espacio, lo que ocurre en otros cuerpos como las lunas de Júpiter y en planetas exosolares ayudan a comprender este tipo de procesos.

Ahora, un reciente estudio llevado adelante por científicos del NASA Goddard Space Flight Center, con sede en Greenbelt (Maryland - USA) ha informado el resultado de observaciones sin precedentes de este fenómeno poco común creado durante una eyección de masa coronal (CME). Este relevamiento muestra la importancia de esta capa exterior de nuestra atmósfera que nos protege de radiaciones muy peligrosas.

Dos horas de menos protección

Las CME suelen viajar más rápido que la velocidad a la que las líneas de campo magnético vibrantes (velocidad de Alfvén) se mueven a través del plasma magnetizado, que puede variar según el entorno del plasma. Una CME en 2023 alteró la configuración normal de la magnetosfera de la Tierra durante aproximadamente 2 horas. Los investigadores analizaron las observaciones de la Misión Multiescala Magnetosférica (MMS) de la NASA para conocer lo que ocurrió.

En concreto, el 24 de abril de 2023, la sonda espacial MMS observó que, aunque la velocidad de transmisión del viento solar era rápida, la velocidad de Alfvén durante la intensa eyección de masa coronal era aún mayor. Normalmente, el viento solar viaja más rápido que la velocidad de Alfvén. Esta anomalía provocó que el arco de choque de la Tierra desapareciera temporalmente.

Esta situación permitió que el plasma y el campo magnético del Sol interactuaran directamente con la magnetosfera. La cola de la manga de viento de la Tierra fue reemplazada por estructuras llamadas alas de Alfvén que conectaban la magnetosfera de la Tierra con la región del Sol que había entrado en erupción recientemente. Esta conexión actuó como una autopista que transportaba plasma entre la magnetosfera y el Sol.

Más observaciones para entender el proceso

Los autores lograron describir este evento tan especial de CME, y obtuvieron nuevos conocimientos sobre cómo se forman y evolucionan las alas de Alfvén. Un proceso similar podría ocurrir alrededor de otros cuerpos magnéticamente activos en nuestro sistema solar y el universo, y las observaciones de los investigadores sugieren que la formación de auroras en la luna de Júpiter, Ganímedes, también puede atribuirse a las alas de Alfvén.

También sugieren que el trabajo futuro podría buscar auroras de alas de Alfvén similares que ocurran en la Tierra. Esta situación también muestra hasta que punto es vulnerable la protección que nos otorga la magnetósfera de la radiación que llega desde el Sol.

En el resumen del trabajo, el equipo comandado por Li-Jen Chen del Goddard Space Flight Center, indica que “las mediciones reportadas amplían nuestro conocimiento sobre la interacción de los CME con las magnetosferas planetarias y abren nuevas oportunidades para entender cómo los flujos de plasma subalfvénico impactan cuerpos astrofísicos como Mercurio, las lunas de Júpiter y los exoplanetas cercanos a sus estrellas anfitrionas”.

Hay que decir que la magnetósfera terrestre no es la única en el sistema solar. Otros planetas como Mercurio, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno tiene una magnetósfera. Por su parte Ganímedes, una de las lunas de Júpiter, tiene un campo magnético demasiado débil para atrapar el plasma del viento solar. Y Marte tiene una muy débil magnetización superficial sin magnetosfera exterior.

Referencia de la noticia:
Chen, L.-J., Gershman, D., Burkholder, B., Chen, Y., Sarantos, M., Jian, L., et al. (2024). Earth's Alfvén wings driven by the April 2023 Coronal Mass Ejection. Geophysical Research Letters, 51, e2024GL108894. https://doi.org/10.1029/2024GL108894