Un equipo dirigido por la Universidad de Colorado en Boulder ha descubierto el mecanismo detrás de la aparición repentina de un "termostato natural" en la atmósfera superior de la Tierra que enfría drásticamente el aire después de haber sido calentado por la violenta actividad solar.

Los científicos han sabido que las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal (CME), que liberan plasma cargado eléctricamente del sol, pueden dañar los satélites, causar cortes de energía en la Tierra e interrumpir el servicio de GPS. Las CME son lo suficientemente poderosas como para enviar miles de millones de toneladas de partículas solares hacia la Tierra a más de 1 millón de millas por hora. dijo el profesor de CU Boulder Delores Knipp del Departamento de Ciencias de la Ingeniería Aeroespacial.

Ahora, Knipp y su equipo han determinado que cuando tales CME poderosas salen del sol y se dirigen a la Tierra, crean ondas de choque al igual que los aviones supersónicos crean explosiones sónicas. Mientras que las ondas de choque de las CME vierten energía en la atmósfera superior de la Tierra, hinchándolo y calentándolo, también provocan la formación del óxido nítrico químico traza, que luego lo enfría y encoge rápidamente, ella dijo.

"Lo nuevo es que hemos determinado las circunstancias bajo las cuales la atmósfera superior entra en este modo de casi sobreenfriamiento luego de un calentamiento significativo, "dijo Knipp, también es miembro del Centro Colorado de Investigación Astrodinámica de CU Boulder. "Es un poco como tener un termostato atascado; en realidad, es un caso en el que la naturaleza se está controlando".

Knipp hizo una presentación en la reunión de otoño de 2016 de la Unión Geofísica Estadounidense que se llevará a cabo en San Francisco del 12 al 16 de diciembre. La presentación estaba relacionada con un próximo artículo que está programado para ser publicado en la revista. Clima espacial .

Las tormentas solares pueden provocar cambios drásticos en las temperaturas de la atmósfera superior, incluida la ionosfera, que varía desde aproximadamente 30 millas de altitud hasta aproximadamente 600 millas de altura, el borde del espacio. Si bien el material CME que golpea la atmósfera de la Tierra puede causar picos de temperatura de hasta 750 grados Fahrenheit, el óxido nítrico creado por la infusión de energía puede posteriormente enfriarlo en aproximadamente 930 F, dijo Knipp.

La clave para resolver el misterio vino cuando Knipp estaba revisando los datos satelitales de una severa tormenta solar que azotó la Tierra en 1967. "Encontré un gráfico enterrado profundamente en un manuscrito olvidado hace mucho tiempo, ", dijo." Finalmente me sugirió lo que realmente estaba sucediendo ".

Debido a que la atmósfera superior se expande durante las CME, los satélites en órbita terrestre baja se ven obligados a moverse a través de partículas gaseosas adicionales, provocando que experimenten más resistencia. El arrastre de los satélites, una gran preocupación para el gobierno y las empresas aeroespaciales, causa desintegraciones en las órbitas de las naves espaciales, que posteriormente se queman en la atmósfera.

Como parte del nuevo estudio, Knipp y sus colegas compararon dos conjuntos de datos satelitales de 15 años. Uno era del Sondeo de la Atmósfera utilizando un instrumento de Radiometría de Emisión de Banda Ancha (SABRE) montado en el satélite TIMED de la NASA. El otro fue de datos recopilados por satélites del Departamento de Defensa de EE. UU.

"Descubrimos que el material más rápido que salía del sol estaba provocando estas ondas de choque, haciendo que la atmósfera se eleve y se caliente, ", dijo." Pero quedó muy claro que estas ondas de choque estaban en la raíz de la creación del óxido nítrico, lo que hizo que la atmósfera perdiera energía y se enfriara ".

SABRE ha estado recopilando datos sobre el óxido nítrico en la atmósfera desde su lanzamiento en 2001, siguiendo los pasos de otro satélite de medición de óxido nítrico conocido como Student Nitric Oxide Explorer (SNOE). Lanzado en 1998, SNOE involucró a más de 100 estudiantes de CU Boulder, principalmente estudiantes universitarios, en su diseño y construcción. Una vez en órbita, El SNOE fue controlado por estudiantes en el campus las 24 horas del día durante casi seis años.

Las tormentas geomagnéticas han tenido graves impactos en la Tierra. Una tormenta de 1989 causada por una CME resultó en el colapso del sistema de transmisión de electricidad de Hydro-Quebec, causando que seis millones de canadienses pierdan el poder. En 1859, una tormenta solar llamada Evento Carrington produjo auroras desde el Polo Norte hasta América Central e interrumpió las comunicaciones telegráficas. incluso provocando incendios en las oficinas de telégrafos que causaron varias muertes.