La detección de una inusual curva magnética en la magnetosfera terrestre, similar a las observadas en el entorno del Sol, ofrece pistas inéditas para comprender cómo interactúan los campos magnéticos y el viento solar.

La observación, realizada con instrumentos de la NASA, permite estudiar fenómenos solares sin necesidad de enviar sondas hasta la corona y promete mejorar las predicciones de eventos que pueden afectar comunicaciones, satélites y redes eléctricas en todo el planeta.

Durante años, la sonda solar Parker de la NASA permitió acercarse como nunca antes a la atmósfera exterior del Sol. En ese entorno extremo, los investigadores identificaron numerosas curvas en zigzag en las líneas del campo magnético.

Estas estructuras aparecen cuando líneas magnéticas que apuntan en direcciones opuestas se rompen y luego se reconectan, generando un patrón característico.

La sorpresa llegó cuando un equipo internacional informó que un fenómeno de ese tipo no ocurre solo en la cercanía del Sol, sino también cerca de nuestro propio planeta.

El estudio, publicado en el Journal of Geophysical Research: Space Physics, describe la detección de una curva de retorno en la parte exterior de la magnetosfera terrestre. Los datos provienen de la misión Magnetosférica Multiescala de la NASA, compuesta por cuatro satélites que orbitan la Tierra y examinan su campo magnético con gran precisión.

Al analizar la información recopilada, los científicos identificaron una perturbación de torsión que involucró plasma proveniente tanto del interior de la magnetosfera como del Sol.

El Sol emite constantemente un flujo de plasma supersónico conocido como viento solar, que se desplaza en todas direcciones. La mayor parte de este flujo se desvía al topar con la burbuja magnética que rodea la Tierra, pero una pequeña fracción logra penetrar y mezclarse con el plasma ya presente en la magnetosfera.

En esta ocasión, esa mezcla generó una estructura que rotó brevemente antes de volver a su orientación original, adoptando una forma en zigzag muy similar a las registradas cerca de la corona solar.

Los investigadores concluyeron que esta curva se formó cuando las líneas de campo magnético transportadas por el viento solar experimentaron una reconexión con el campo magnético terrestre.

Este hallazgo es relevante porque indica que las curvas de reversa pueden generarse también en regiones donde el viento solar colisiona con un campo magnético planetario, no solo en las inmediaciones del Sol. Esta posibilidad abre un nuevo terreno para el estudio de la meteorología espacial.

La mezcla entre el plasma solar y el terrestre no es un simple intercambio. Puede provocar tormentas geomagnéticas y auroras intensas que, en algunos casos, resultan perjudiciales para los sistemas tecnológicos.

Las variaciones en el campo magnético terrestre inducen corrientes eléctricas capaces de saturar redes de energía o interferir en sistemas de comunicación y navegación.

Detectar una estructura en zigzag tan cerca de casa ofrece la oportunidad de analizar estos procesos en detalle, sin depender exclusivamente de misiones solares complejas y costosas.

Además, este descubrimiento sugiere que estudiar la dinámica magnética cerca de la Tierra puede ayudar a comprender fenómenos que hasta ahora solo se observaban en la corona solar. La magnetosfera actúa como un laboratorio natural para examinar la interacción entre flujos de plasma y campos magnéticos, con la ventaja de estar al alcance de múltiples instrumentos en órbita.

El viento solar fue teorizado por primera vez por el eminente heliofísico Eugene Parker en 1958. Sus teorías sobre el viento solar, que en su momento fueron criticadas, revolucionaron la forma en que percibimos nuestro sistema solar.

Antes del lanzamiento de la Sonda Solar Parker en 2018, la NASA y sus socios internacionales lideraron misiones como Mariner 2, Helios, Ulises , Wind y ACE, que ayudaron a los científicos a comprender los orígenes del viento solar, pero a distancia. La Sonda Solar Parker, nombrada en honor al difunto científico, está completando las lagunas de nuestra comprensión mucho más cerca del Sol.

En la Tierra, el viento solar es generalmente una brisa constante, pero la Sonda Solar Parker descubrió que en el Sol no es así.

Cuando la sonda se acercó a 23,6 millones de kilómetros del Sol, se topó con campos magnéticos en zigzag, una característica conocida como zigzags. Utilizando los datos de la Sonda Solar Parker, los científicos descubrieron que estos zigzags, que se presentaban en grupos, eran más comunes de lo esperado.

Mientras la magnetosfera terrestre revelaba su propio zigzag, la sonda solar Parker continuaba acercándose al Sol para observar directamente el entorno donde se origina el viento solar.

“La Sonda Solar Parker nos ha transportado una vez más a la atmósfera dinámica de nuestra estrella más cercana”, declaró Nicky Fox, administradora asociada de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington.

“Estamos observando dónde comienzan las amenazas del clima espacial para la Tierra, con nuestros ojos, no solo con modelos. Estos nuevos datos nos ayudarán a mejorar significativamente nuestras predicciones del clima espacial para garantizar la seguridad de nuestros astronautas y la protección de nuestra tecnología aquí en la Tierra y en todo el sistema solar”, agregó la especialista de la misión.

La sonda alcanzó su perihelio el 24 de diciembre de 2024, a solo 6,1 millones de kilómetros de la superficie solar, una distancia récord que permitió rozar la corona y obtener observaciones sin precedentes.

Durante este acercamiento, utilizó instrumentos como el Generador de Imágenes de Campo Amplio para la Sonda Solar (WISPR), que capturó imágenes detalladas de la corona y del viento solar poco después de su liberación.

El viento solar es un flujo constante de partículas cargadas eléctricamente que se expande por todo el sistema solar. Su interacción con campos magnéticos y atmósferas planetarias produce fenómenos de gran alcance: desde auroras hasta erosión atmosférica, pasando por alteraciones en las redes eléctricas y en las comunicaciones terrestres. Comprender su comportamiento exige conocer su origen y evolución desde el entorno solar más próximo.

Las imágenes obtenidas por WISPR revelan el límite donde el campo magnético solar cambia de dirección, la llamada capa de corriente heliosférica. Esta región marca una frontera clave para entender cómo se organiza el campo magnético que se propaga con el viento solar. Las observaciones también registraron, por primera vez en alta resolución, la colisión de múltiples eyecciones de masa coronal (CME, por sus siglas en inglés).

Estas grandes erupciones de partículas cargadas se superpusieron unas sobre otras de forma clara. “En estas imágenes, vemos que las CME prácticamente se acumulan unas sobre otras”, dijo Angelos Vourlidas, científico del instrumento WISPR en el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins. “Estamos usando esto para determinar cómo se fusionan las CME, lo cual puede ser importante para el clima espacial”, agregó.

“Cuando las CME colisionan, su trayectoria puede cambiar, lo que dificulta predecir su destino. Su fusión también puede acelerar partículas cargadas y mezclar los campos magnéticos, lo que aumenta el peligro potencial de los efectos de las CME para los astronautas, los satélites espaciales y la tecnología terrestre. La vista cercana de la Sonda Solar Parker ayuda a los científicos a prepararse mejor para estos efectos del clima espacial en la Tierra y más allá”, precisaron desde la NASA.

El hecho de contar con información directa desde el Sol y, al mismo tiempo, detectar estructuras similares en la vecindad terrestre permite conectar ambos escenarios de una manera inédita. Hasta ahora, los científicos dependían principalmente de modelos y observaciones remotas para inferir cómo los procesos magnéticos solares afectaban la Tierra.

Con este descubrimiento, pueden estudiar la misma clase de fenómenos sin alejarse millones de kilómetros, lo que facilita experimentos, validación de teorías y mejoras en las predicciones.

Este avance llega en un momento en el que la actividad solar atraviesa una fase de incremento rumbo al máximo del actual ciclo solar.

Durante estos períodos, las eyecciones de masa coronal y las perturbaciones magnéticas aumentan en frecuencia e intensidad, incrementando el riesgo de eventos extremos que puedan impactar infraestructuras críticas.

Disponer de observaciones precisas en dos frentes —cerca del Sol y en la magnetosfera terrestre— ofrece una oportunidad única para anticipar posibles impactos y diseñar mejores estrategias de mitigación.

El trabajo conjunto entre misiones como Parker y los satélites de la Magnetosférica Multiescala de la NASA marca un paso importante en la comprensión del entorno espacial que rodea a nuestro planeta. Ya no se trata únicamente de observar fenómenos lejanos, sino de relacionarlos con procesos que ocurren justo en la frontera de nuestra propia burbuja magnética.

A partir de ahora, estudiar las curvas magnéticas en zigzag en las inmediaciones de la Tierra podría ayudar a perfeccionar las predicciones de tormentas geomagnéticas. Comprender cómo se forman y evolucionan estas estructuras permite anticipar mejor cuándo una mezcla de plasma solar y terrestre podría desatar un episodio de clima espacial severo.