¿Qué relación existe entre el sol y nuestros sistemas de navegación y comunicación?
Itongadol.- ¿Qué relación existe entre una erupción solar y los sistemas de navegación, comunicación y satélites en todo el mundo? Una nueva investigación del Departamento de Física de la Universidad de Ariel revela cómo la actividad solar y las tormentas geomagnéticas afectan a muchas de las tecnologías que utilizamos a diario.
Aunque no lo veamos, a cientos de kilómetros sobre nuestras cabezas, un sistema dinámico opera constantemente, afectando nuestras vidas prácticamente a cada instante. La ionosfera es una capa de la atmósfera superior de la Tierra, ubicada a altitudes de decenas a cientos de kilómetros sobre el suelo. La radiación solar incide sobre los gases de esta región y provoca su ionización, un proceso que crea una capa rica en electrones libres.
Esta capa desempeña un papel fundamental en el paso de las ondas de radio y las señales satelitales, por lo que cualquier cambio en su actividad podría afectar la precisión de los sistemas GPS, la comunicación entre los satélites y la Tierra, la navegación marítima y aérea, e incluso los sistemas de seguridad y la infraestructura sensible.
¿Cuál es la previsión en el espacio?
Un nuevo estudio realizado por Ramadan Hamed Linzum Nsengo y el profesor Yuval Reuveni, del Departamento de Física de la Universidad de Ariel, publicado en la prestigiosa revista Journal of Geophysical Research: Space Physics , ofrece una visión en profundidad de cómo cambia la ionosfera con el tiempo y cómo responde a la actividad que se produce en la superficie del Sol.
El estudio analizó datos globales recopilados entre 2010 y 2024, un período que incluyó una transición entre ciclos solares y fuertes tormentas geomagnéticas. Los investigadores se centraron en un índice conocido como GTEC, que mide la cantidad de electrones en la ionosfera a escala global, y mediante métodos de análisis espectral y análisis de ondículas, pudieron identificar patrones a largo plazo, así como respuestas rápidas y abruptas a eventos extremos originados por la actividad solar.
Una parte central del estudio se dedicó al análisis de tres tormentas geomagnéticas significativas, en particular la super tormenta ocurrida en mayo de 2024, considerada una de las más intensas registradas en la última década. El análisis del evento reveló un proceso complejo en el que, inicialmente, se produjo un fuerte aumento en la cantidad de electrones en la ionosfera, seguido de una disminución rápida y profunda, incluso mientras la actividad geomagnética continuaba.
Los investigadores demostraron que la ionosfera no responde pasivamente, sino que actúa como un sistema dinámico con mecanismos de retroalimentación internos que afectan la intensidad y la duración de las perturbaciones. Además, el estudio logró distinguir entre ciclos naturales y continuos, relacionados con la rotación del Sol y la estructura constante de las fuentes de emisión solar, y cambios bruscos causados por tormentas geomagnéticas.
La contribución de la investigación
Los resultados de la investigación podrían tener implicaciones significativas en muchos ámbitos. A medida que el mundo depende cada vez más de las tecnologías satelitales y de los sistemas de comunicación y navegación de alta precisión, comprender el «clima espacial» y poder predecir las perturbaciones ionosféricas con antelación se vuelve fundamental. En el futuro, estudios de este tipo podrían mejorar los sistemas de predicción de tormentas solares, reducir las interrupciones del GPS y las comunicaciones, y contribuir al desarrollo de sistemas espaciales y de aviación más resilientes y precisos.
Según el profesor Yuval Reuveni, el estudio subraya la importancia de combinar los análisis de datos a gran escala con una profunda comprensión física de los procesos que tienen lugar en el espacio cercano a la Tierra.
“Es un sistema vivo y dinámico. Para predecir el impacto del sol en los sistemas tecnológicos, necesitamos comprender no solo cuándo ocurre una tormenta, sino también cómo responde y evoluciona todo el sistema con el tiempo”, explicó Reuveni.
Esta investigación se suma a una serie de estudios avanzados realizados en el Departamento de Física de la Universidad de Ariel, e ilustra la contribución de la universidad a la investigación avanzada, la formación de jóvenes científicos y el avance del conocimiento científico y tecnológico a nivel internacional.