¿Se está alterando el campo magnético terrestre por las megaconstelaciones de satélites?

Según informa Spaceweather.com, algo sin precedentes está sucediendo en la órbita terrestre. En tan solo unos pocos años, la población de satélites se ha disparado, duplicándose desde 2020. Solo en el último año, se lanzaron más satélites que durante los primeros treinta años de la era espacial. Gran parte de esta actividad está impulsada por SpaceX y su creciente megaconstelación de satélites de Internet Starlink.

El campo magnético terrestre y su importancia

El campo magnético terrestre es el campo magnético generado por la Tierra y que se extiende desde el núcleo interno de la Tierra hasta el espacio. En este lugar se encuentra con el viento solar; una corriente de partículas energéticas que emana del Sol.

El campo magnético terrestre se puede aproximar con el campo creado por un dipolo magnético (como un imán de barra) inclinado un ángulo de 15 grados con respecto al eje de rotación terrestre.

Su importancia radica en que la Tierra se ve mayormente protegida del viento solar, un flujo de partículas energéticas cargadas que emana del Sol. De esta forma el campo magnético terrestre desvía la mayor parte de las partículas cargadas.

Cambios observados y previstos en el campo magnético terrestre

Muchas organizaciones han planteado las preocupaciones sobre Starlink, incluida la contaminación lumínica del cielo nocturno, un atasco de tráfico potencialmente peligroso en la órbita terrestre baja e incluso el agotamiento de la capa de ozono. Las megaconstelaciones imitadoras de otras empresas y países no harán más que multiplicar estas preocupaciones.

Ahora hay una nueva razón para preocuparse. Según un nuevo estudio de Sierra Solter, las megaconstelaciones podrían alterar y debilitar el campo magnético de la Tierra.

Solter es una estudiante de posgrado en la Universidad de Islandia y está trabajando en su doctorado en física del plasma. Recientemente se dio cuenta de algo que muchos colegas de alto nivel pasan por alto: "Se esperan más de 500.000 satélites en las próximas décadas, principalmente para construir megaconstelaciones de Internet. Cada satélite que sube eventualmente bajará, desintegrándose en la atmósfera de la Tierra. Esto creará una capa masiva de conductores, partículas cargadas eléctricamente alrededor de nuestro planeta".

Para comprender la magnitud del problema, considere lo siguiente: si reuniera todas las partículas cargadas en los cinturones de Van Allen de la Tierra, su masa combinada sería de sólo 0,00018 kg. Otros componentes de la magnetosfera, como la corriente anular y la plasmasfera, son incluso menos masivos. A modo de comparación, "la masa de un satélite Starlink de segunda generación es de 1.250 kilogramos, todos los cuales se convertirán en desechos conductores cuando el satélite finalmente sea sacado de órbita", dice Solter.

Los restos metálicos de un solo satélite Starlink desorbitado son 7 millones de veces más masivos que los cinturones de Van Allen. Una megaconstelación entera es miles de millones de veces más masiva. Estas proporciones apuntan a un gran problema.

"La industria espacial está añadiendo enormes cantidades de material a la magnetosfera en comparación con los niveles naturales de partículas en suspensión", afirma Solter. "Debido a la naturaleza conductora de los desechos del satélite, esto puede perturbar o cambiar las cosas".

Contaminación metálica por desechos en la alta atmósfera

Ya hay evidencia de este proceso en acción. Un estudio de 2023 realizado por investigadores que utilizaron un avión de la NASA de gran altitud encontró que el 10% de los aerosoles en la estratosfera contienen aluminio y otros metales provenientes de satélites y etapas de cohetes en desintegración. Estas partículas descienden desde la "zona de ablación", situada entre 70 y 80 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, donde se queman meteoritos y satélites.

Solter decidió buscar cambios en las propiedades eléctricas de la zona de ablación y encontró algo. Un modelo de la NASA de la atmósfera superior muestra un fuerte aumento en la "longitud de Debye", justo donde los satélites se rompen cuando salen de órbita:

La "longitud de Debye" es un número que indica a los investigadores hasta qué punto se puede sentir una carga eléctrica desequilibrada en los plasmas conductores. El hecho de que cambie abruptamente en el mismo lugar donde se desintegran los satélites puede ser significativo.

Peligros para el futuro

Extrapolando hacia el futuro, a Solter le preocupa que los desechos de los satélites puedan debilitar el campo magnético de la Tierra, el mismo campo magnético que nos protege de los rayos cósmicos y las tormentas solares.

"Es un problema de física de libro de texto para estudiantes universitarios", explica. "Supongamos que colocamos una capa conductora (desechos de satélite) alrededor de un imán esférico (la Tierra). Fuera de la capa, el campo magnético llega a cero debido a los efectos de blindaje. Esta es una comparación muy simplificada, por supuesto, pero en realidad podríamos estar haciendo esto a nuestro planeta."

El estudio preliminar de Solter parece mostrar que la industria espacial realmente está perturbando el medio ambiente. "Es muy preocupante", concluye. "No podemos en absoluto arrojar cantidades infinitas de polvo conductor a la magnetosfera y no esperar algún tipo de impacto. Se necesitan urgentemente estudios multidisciplinarios sobre esta contaminación".

Referencia

Potential Perturbation of the Ionosphere by Megaconstellations and Corresponding Artificial Re-entry Plasma Dust. S. Solter-Hunt, 2023.