Cómo es un huracán espacial, el espectacular fenómeno detectado por primera vez en la Tierra
Los científicos jamás habían observado un huracán como este.Los huracanes se dan en las capas bajas de la atmósfera, pero no habían sido detectados hasta ahora en la atmósfera superior.
Un equipo internacional de científicos liderado por el profesor Qing-He Zhang, de la Universidad de Shandong, en el este de China, realizó la primera observación de este fenómeno. «Observamos un fenómeno con características de huracán en la atmósfera superior sobre el polo norte magnético, al que llamamos huracán espacial«, señaló el Profesor Zhang.
Si bien se teorizaba sobre la existencia de esos huracanes en las capas superiores de la atmósfera terrestre, es la primera vez que se confirma su existencia. El estudio sobre el hallazgo fue publicado en la revista Nature Communications.
Electrones en lugar de agua
Los científicos describieron al huracán como un remolino de plasma de cerca de 1.000 kilómetros de ancho ubicado a una altura de cientos de kilómetros. Las observaciones de plasma fueron realizadas a unos 860 km de la superficie terrestre.
«Hasta ahora ni siquiera había certeza de que los huracanes de plasma existieran, así que lograr probar que sí existen con esta observación es increíble», afirmó Mike Lockwood, científico espacial de la Universidad de Reading, en Inglaterra, quien también participó en el estudio.
El plasma es un gas en el que debido a fuertes colisiones a alta temperatura los átomos se han roto, y los electrones negativos e iones positivos se mueven libremente.
«El huracán espacial se caracteriza por una estructura en espiral con múltiples brazos porque precipita electrones en lugar de agua, una fuerte circulación de plasma con flujo horizontal cero en el centro (el ojo del huracán), y un flujo y deposición de energía enorme y veloz hacia la ionósfera polar».
La ionósfera es una parte muy activa en la atmósfera que se superpone a las capas de la atmósfera denominadas mesosfera, termosfera y exosfera.
La ionósfera crece y se encoge dependiendo de la energía que absorbe del Sol.
Su nombre se debe a que los gases son agitados por la radiación solar y forman iones o átomos con carga eléctrica.
Partes de la ionosfera se superponen con la magnetósfera de la Tierra, que es el área alrededor de nuestro planeta en la que las partículas cargadas experimentan el campo magnético terrestre.
El huracán espacial se prolongó durante cerca de ocho horas.
«En este estudio presentamos una observación de un huracán espacial duradero, enorme y energético en la ionósfera sobre el polo norte magnético, que depositó energía del viento solar y la magnetósfera en la ionósfera durante un período de varias horas», señala el estudio.
(El viento solar es la corriente de partículas cargadas liberadas desde la atmósfera superior del Sol, llamada corona solar).
«Miles de imágenes»
La confirmación del huracán espacial se basó en observaciones satelitales de 2014.
«Mi grupo de investigación en la Universidad de Shandong se enfoca principalmente en la conexión de la ionósfera y la magnetósfera, y sus impactos en las condiciones meteorológicas y espaciales», afirmó el profesor Zhang.
«Mi estudiante y yo pasamos cerca de dos años estudiando miles de imágenes de auroras observadas por satélites DMSP en los últimos 15 años y encontramos decenas de casos con características de huracanes espaciales, algunos no tan claros. El caso que mostramos en el estudio es el mejor».
El programa DMSP o Programa de Defensa de Satélites para Meteorología (Defense Meteorological Satellite Program) monitorea las características físicas meteorológicas, oceanográficas y solares para el Departamento de Defensa de Estados Unidos.
«La presencia de plasma y de campos magnéticos puede verse en la atmósfera de otros planetas en el universo, por lo que los huracanes espaciales podrían ser un fenómeno común», señaló Lockwood.
En el espacio, los astrónomos han detectado huracanes en Marte, Saturno y Júpiter, que son similares a los huracanes de la atmósfera baja terrestre. También hay gases que giran en gigantescas formaciones en espiral en la atmósfera solar, y son conocidos como tornados solares.
Sin embargo, no se habían detectado huracanes en la atmósfera alta en ninguno de los planetas de nuestra heliósfera.
El estudio del huracán espacial ayudará a comprender mejor las interacciones entre el viento solar, la magnetósfera y la ionósfera en condiciones de baja actividad geomagnética, explicó el Profesor Zhang.
«En general se cree que la transferencia de energía del viento solar y plasma a la ionósfera es muy débil cuando la actividad geomagnética es baja. Este estudio indica que aún en condiciones geomagnéticas extremadamente tranquilas existen deposiciones de energía comparables a las que ocurren en las supertormentas».
«Esto sugiere que los indicadores de actividad geomagnética no representan apropiadamente la actividad dramática dentro de los huracanes espaciales, que se encuentran más hacia el norte que los observatorios de índices geomagnéticos».
Comprender mejor huracanes como el observado también es clave por otros motivos.
El huracán espacial causa efectos como perturbaciones en las radiocomunicaciones de alta frecuencia y errores en navegación satelital y sistemas de comunicaciones, señaló el profesor Zhang.
Para el experto de la Universidad de Shandong, la primera observación de un huracán espacial plantea numerosas preguntas. «Este estudio es solo el comienzo», afirmó.
«Hay muchos interrogantes abiertos como por ejemplo: ¿qué controla la rotación de los huracanes espaciales?, ¿son estas tormentas espaciales estacionales como sus contrapartes tropicales?, ¿pueden predecirse los huracanes espaciales como los eventos del clima terrestre?.
«Esperamos continuar nuestras investigaciones para contestar algunas de esas preguntas y seguir aprendiendo de las respuestas».
