Una nueva investigación sobre tormentas solares encuentra que no solo pueden causar regiones de carga eléctrica excesiva en la atmósfera superior sobre los polos de la Tierra, también pueden hacer exactamente lo contrario:causar regiones que están casi agotadas de partículas cargadas eléctricamente. El hallazgo se suma a nuestro conocimiento de cómo las tormentas solares afectan la Tierra y posiblemente podría conducir a mejores sistemas de comunicación por radio y navegación para el Ártico.

Un equipo de investigadores de Dinamarca, Estados Unidos y Canadá hicieron el descubrimiento mientras estudiaban una tormenta solar que llegó a la Tierra el 19 de febrero. 2014. Se observó que la tormenta afectaba la ionosfera en todas las latitudes septentrionales de la Tierra. Sus efectos en Groenlandia fueron documentados por una red de sistema global de navegación por satélite, o GNSS, estaciones, así como observatorios geomagnéticos y otros recursos. Attila Komjathy del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, Pasadena, California, desarrolló software para procesar los datos GNSS y ayudó con el procesamiento de datos. Los resultados fueron publicados en la revista Ciencia de la radio .

Las tormentas solares a menudo incluyen una erupción en el sol llamada eyección de masa coronal, o CME. Esta es una vasta nube de partículas cargadas eléctricamente lanzadas al espacio que perturba el campo magnético interplanetario en nuestro sistema solar. Cuando estas partículas y las perturbaciones magnéticas se encuentran con el campo magnético de la Tierra, interactúan en una serie de procesos físicos complejos, y provocar perturbaciones en el campo magnético de la Tierra. Esas perturbaciones se denominan tormentas geomagnéticas. Las interacciones pueden causar parches inestables de exceso de electrones en la ionosfera, una región atmosférica que comienza a unas 50 millas (80 kilómetros) sobre la superficie de la Tierra y que ya contiene iones y electrones.

La tormenta geomagnética de 2014 fue el resultado de dos poderosas CME dirigidas a la Tierra. La tormenta inicialmente produjo parches de electrones adicionales en la ionosfera sobre el norte de Groenlandia, como siempre. Pero justo al sur de estos parches, Los científicos se sorprendieron al encontrar áreas amplias que se extendían de 300 a 600 millas (500 a 1, 000 kilómetros) donde los electrones estaban "casi vacíos, "en palabras de Per Hoeg, del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales de la Universidad Técnica de Dinamarca, Lyngby. Estas áreas permanecieron sin electrones durante varios días.

Los electrones en la ionosfera normalmente reflejan las ondas de radio de regreso al nivel del suelo, permitiendo las comunicaciones por radio de larga distancia. Tanto el agotamiento como el aumento de electrones en esta capa pueden posiblemente hacer que fallen las comunicaciones por radio. reducir la precisión de los sistemas GPS, dañar los satélites y dañar las redes eléctricas.

"No sabemos exactamente qué causa el agotamiento, "Dijo Komjathy." Una posible explicación es que los electrones se recombinan con iones cargados positivamente hasta que no hay electrones en exceso. También podría haber una redistribución:los electrones se desplazan y se alejan de la región, no solo horizontal sino verticalmente ".

El artículo se titula "Observaciones de múltiples instrumentos de una tormenta geomagnética y sus efectos en la ionosfera ártica:un estudio de caso de la tormenta del 19 de febrero de 2014". Tibor Durgonics, autor principal, es estudiante de doctorado en la Universidad Técnica de Dinamarca. Richard Langley (Universidad de New Brunswick, Canadá) proporcionó conjuntos de datos e interpretación.