El aumento de CO2 modificará el impacto de las tormentas geomagnéticas en los satélites
Un equipo de investigadores descubre que las tormentas geomagnética futuras de la misma intensidad alcanzarán densidades máximas absolutas más bajas que las actuales, afectando a la órbita de los satélites artificiales terrestres.
El aumento de los niveles de dióxido de carbono, CO2, en la atmósfera superior de la Tierra alterará el modo en que las tormentas geomagnéticas influyen en las operaciones de los satélites, según una nueva investigación del Centro Nacional de Investigación Atmosférica de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos (NSF NCAR), con implicaciones para miles de naves espaciales que dependen de condiciones orbitales estables.
Repercusiones del CO2 sobre nuestras cabezas
Las tormentas geomagnéticas, impulsadas por eyecciones de masa coronal que inundan el espacio cercano a la Tierra con partículas energéticas, aumentan temporalmente la densidad de la atmósfera superior.
Gestionar estos efectos se ha vuelto fundamental para la navegación, los enlaces de datos y la seguridad nacional en la órbita terrestre baja.
Utilizando un modelo avanzado de atmósfera completa, el equipo descubrió que las tormentas futuras de la misma intensidad alcanzarán densidades máximas absolutas más bajas que las actuales, debido a que el fondo será más delgado. Sin embargo, el salto relativo entre la línea base y el pico será mayor en un entorno menos denso.
"La forma en que la energía del Sol afecta la atmósfera cambiará en el futuro porque la densidad de fondo de la atmósfera es diferente y eso crea una respuesta diferente", dijo el científico del NSF NCAR Nicolas Pedatella, autor principal.
Para la industria satelital, esta es una cuestión especialmente importante debido a la necesidad de diseñar satélites para condiciones atmosféricas específicas.
A diferencia del calentamiento de la atmósfera inferior, el dióxido de carbono enfría el aire enrarecido de las alturas. A gran altitud, el CO2 irradia calor al espacio con mayor eficiencia en lugar de compartirlo con las moléculas vecinas, lo que genera condiciones más frías y delgadas que alteran la forma en que la energía solar modifica la termosfera y la ionosfera durante tormentas de varios días.
El estudio examinó la supertormenta del 10 y 11 de mayo de 2024 y simuló el mismo forzamiento para 2016 y para los futuros años de mínimo solar de 2040, 2061 y 2084. Los investigadores aplicaron el Modelo de Sistema Terrestre Comunitario, Modelo Climático Comunitario de Atmósfera Completa con Extensión de Termosfera-Ionosfera (CESM WACCM-X), que se ejecuta en la supercomputadora Derecho en el Centro de Supercomputación NSF NCAR-Wyoming.
Suponiendo niveles futuros de CO2 sustancialmente más altos, los resultados del modelo indican que las densidades máximas durante las tormentas en diversas regiones de la atmósfera superior podrían ser entre un 20 % y un 50 % menores a finales de este siglo. Aun así, dado que los eventos comparables actuales duplican con creces la densidad, las respuestas futuras podrían casi triplicarse en relación con las condiciones previas y posteriores a la tormenta.
El proyecto, realizado con colaboradores de la Universidad de Kyushu (Japón) y publicado en Geophysical Research Letters, subraya la necesidad de evaluar diferentes tipos de tormentas y fases del ciclo solar. «Con nuestros modelos, ahora podemos explorar las complejas interconexiones entre la atmósfera inferior y la superior», afirmó. «Es fundamental comprender cómo ocurrirán estos cambios, ya que tienen profundas repercusiones en nuestra atmósfera».
Referencia
Pedatella, N. M., Liu, H., Liu, H.-L., Herrington, A., & McInerney, J. (2025). Impact of increasing greenhouse gases on the ionosphere and thermosphere response to a May 2024-like geomagnetic superstorm. Geophysical Research Letters, 52, e2025GL116445. https://doi.org/10.1029/2025GL116445