¿Pudo tener la gran erupción volcánica de Tonga efectos en el espacio?. Los científicos de la NASA tienen la respuesta
Cuando el volcán Hunga Tonga-Hunga Ha'apai entró en erupción el 15 de enero de 2022, provocó ondas de choque atmosféricas, explosiones sónicas y olas de tsunami en todo el mundo. Ahora, los científicos están descubriendo que los efectos del volcán también llegaron al espacio.
Al analizar los datos de la misión Ionospheric Connection Explorer (ICON) de la NASA y de los satélites Swarm de la ESA (Agencia Espacial Europea), los científicos descubrieron que en las horas posteriores a la erupción se formaron vientos huracanados y corrientes eléctricas inusuales en la ionosfera (la capa atmosférica superior electrificada de la Tierra en el borde del espacio).
Los diferentes efectos del volcán de Tonga en la Tierra y en el espacio
El diagrama de arriba muestra un volcán submarino en erupción. Sobre el agua, una columna blanca se eleva desde el volcán. Sobre el agua, diferentes capas horizontales de colores representan las capas de la atmósfera de la Tierra. La columna volcánica blanca se elevó a través de la troposfera y la estratosfera (las dos capas más bajas de la atmósfera). Las olas de tsunami también se muestran sobre el agua. La gravedad atmosférica y las ondas sonoras se muestran sobre la columna en la mesosfera.
“El volcán creó una de las mayores perturbaciones en el espacio que hemos visto en la era moderna”, dijo Brian Harding, físico de la Universidad de California, Berkeley, y autor principal de un nuevo artículo que analiza los hallazgos. “Nos está permitiendo poner a prueba la conexión poco comprendida entre la atmósfera inferior y el espacio”.
ICON se lanzó en 2019 para identificar cómo interactúa el tiempo de la Tierra con el tiempo del espacio, una idea relativamente nueva que reemplaza las suposiciones anteriores de que solo las fuerzas del Sol y el espacio podían crear tiempo en el borde de la ionosfera. En enero de 2022, cuando la nave espacial pasó sobre Sudamérica, observó una de esas perturbaciones terrestres en la ionosfera provocada por el volcán del Pacífico Sur.
“Estos resultados son una mirada emocionante a cómo los eventos en la Tierra pueden afectar al tiempo en el espacio, además del tiempo espacial que afecta a la Tierra”, dijo Jim Spann, líder del tiempo espacial de la División de Heliofísica de la NASA en la sede de la NASA en Washington, DC. “Comprender el tiempo espacial de manera integral nos ayudará en última instancia a mitigar sus efectos en la sociedad”.
Cuando el volcán entró en erupción, lanzó una gigantesca columna de gases, vapor de agua y polvo hacia el cielo. La explosión también creó grandes perturbaciones de presión en la atmósfera, lo que provocó fuertes vientos. A medida que los vientos se expandieron hacia arriba, hacia capas atmosféricas más delgadas, comenzaron a moverse más rápido. Al llegar a la ionosfera y al borde del espacio, ICON registró velocidades del viento de hasta 450 mph, lo que los convirtió en los vientos más fuertes por debajo de las 120 millas de altitud medidos por la misión desde su lanzamiento.
En la ionosfera, los vientos extremos también afectaron a las corrientes eléctricas. Las partículas de la ionosfera forman regularmente una corriente eléctrica que fluye hacia el este, llamada electrochorro ecuatorial, impulsada por los vientos de la atmósfera inferior. Después de la erupción, el electrochorro ecuatorial aumentó hasta cinco veces su potencia máxima normal y cambió drásticamente de dirección, fluyendo hacia el oeste durante un breve período.
“Resulta muy sorprendente ver que el electrochorro se invierte en gran medida debido a algo que ocurrió en la superficie de la Tierra”, dijo Joanne Wu, física de la Universidad de California, Berkeley, y coautora del nuevo estudio. “Esto es algo que solo habíamos visto anteriormente con fuertes tormentas geomagnéticas, que son una forma de clima en el espacio causado por partículas y radiación del Sol”.
La nueva investigación, publicada en la revista Geophysical Research Letters, contribuye a ampliar la comprensión de los científicos sobre cómo la ionosfera se ve afectada por los eventos en la Tierra y desde el espacio. Un fuerte electrochorro ecuatorial está asociado con la redistribución de material en la ionosfera, lo que puede alterar las señales de GPS y de radio que se transmiten a través de la región.
Comprender cómo reacciona esta compleja zona de nuestra atmósfera ante las fuertes fuerzas que actúan desde abajo y desde arriba es una parte fundamental de la investigación de la NASA. La próxima misión Geospace Dynamics Constellation (GDC) de la NASA utilizará una flota de pequeños satélites, muy parecidos a los sensores meteorológicos en tierra, para rastrear las corrientes eléctricas y los vientos atmosféricos que recorren la zona. Al comprender mejor qué afecta a las corrientes eléctricas en la ionosfera, los científicos pueden estar mejor preparados para predecir los graves problemas causados por dichas perturbaciones.
Referencia
Brian J. Harding, et al, Impacts of the January 2022 Tonga Volcanic Eruption on the Ionospheric Dynamo: ICON-MIGHTI and Swarm Observations of Extreme Neutral Winds and Currents. Geophysical Research Letters. https://doi.org/10.1029/2022GL098577