Ícono de la NASA descubre rastros de la erupción del supervolcán de Tonga en el espacio

Cuando el volcán Hong Tonga-Hung Hapai entró en erupción el 15 de enero de 2023, envió ondas de choque atmosféricas, estampidos sónicos y tsunamis en todo el mundo. Ahora, los científicos han descubierto que los efectos del volcán también han llegado al espacio.

Al analizar los datos del Explorador de comunicación de iones de la NASA, o ICON, y la misión Swarm y los satélites de la Agencia Espacial Europea (ESA), los científicos descubrieron que en las horas posteriores a la explosión, se formaron vientos huracanados y corrientes eléctricas inusuales en la ionosfera, la atmósfera. capa superior de la Tierra electrificada en el borde del espacio.

Brian Harding, físico de Universidad de California, Berkeleyy autor principal en un nuevo artículo que analiza los hallazgos. «Nos permite probar la relación incomprensible entre la atmósfera inferior y el espacio».

La erupción del volcán Hong Tonga-Hung Hapai el 15 de enero de 2023 provocó muchos efectos, algunos de los cuales se muestran aquí, que se sintieron en todo el mundo e incluso en el espacio. Algunos de estos efectos, como fuertes vientos y corrientes eléctricas inusuales, han sido capturados por la misión ICON de la NASA y el Swarm de la Agencia Espacial Europea. La imagen no está a escala. Crédito: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA/Mary Pat Hrick-Keith

ICON se lanzó en 2019 para determinar cómo interactúa el clima de la Tierra con el clima del espacio, una idea relativamente nueva que reemplaza las suposiciones anteriores de que solo las fuerzas del sol y el espacio pueden crear clima en el borde de la ionosfera. En enero de 2023, cuando la nave espacial pasó sobre América del Sur, observó una de las perturbaciones terrestres en la ionosfera causada por un volcán del Pacífico Sur.

Jim Spahn, Oficial de Clima Espacial en NASALa División de Heliofísica en la sede de la NASA en Washington, D.C. «Comprender el clima espacial de manera integral eventualmente nos ayudará a mitigar sus efectos en la sociedad».

Cuando el volcán entró en erupción, empujó una enorme columna de gases, vapor de agua y polvo hacia el cielo. La explosión también provocó importantes alteraciones de la presión en la atmósfera, lo que provocó fuertes vientos. A medida que el viento se expandía hacia las capas atmosféricas más delgadas, comenzó a moverse más rápido. Al llegar a la ionosfera y al borde del espacio, ICON registró velocidades de viento de hasta 450 millas por hora, lo que lo convierte en los vientos más fuertes de menos de 120 millas en altitud medidos por la misión desde su lanzamiento.

Ilustración de una nave espacial con un símbolo. Fuente: Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Mary Pat Hrick-Keith

En la ionosfera, los fuertes vientos también afectaron las corrientes eléctricas. Las partículas en la ionosfera forman regularmente una corriente eléctrica que fluye hacia el este, llamada corriente eléctrica ecuatorial, que es impulsada por los vientos en la atmósfera inferior. Después de la explosión, el chorro eléctrico ecuatorial aumentó cinco veces su fuerza normal y cambió drásticamente de dirección, fluyendo hacia el oeste por un corto tiempo.

“Es muy sorprendente ver que la corriente eléctrica se invierte tanto por algo que sucedió en la superficie de la Tierra”, dijo Joanne Wu, física de la Universidad de California, Berkeley, y coautora del nuevo estudio. «Esto es algo que solo hemos visto anteriormente con fuertes tormentas geomagnéticas, que son una forma de clima espacial causada por partículas y radiación provenientes del sol».

La constelación de la ESA de tres satélites Swarm está diseñada para identificar y medir con precisión varias señales magnéticas. Esto conducirá a una nueva comprensión de muchos procesos naturales, desde los que ocurren en las profundidades del planeta hasta el clima en el espacio causado por la actividad solar. Crédito: ESA/ATG Medialab

La nueva investigación publicada hoy (10 de mayo de 2023) en la revista Cartas de investigación geofísica, se suma a la comprensión de los científicos sobre cómo la ionosfera se ve afectada por eventos en la Tierra y desde el espacio. La fuerte corriente eléctrica ecuatorial está asociada con una redistribución de material en la ionosfera, que puede interrumpir las señales de GPS y radio que se envían a través de la región.

Comprender cómo interactúa esta compleja región de nuestra atmósfera frente a poderosas fuerzas desde abajo y desde arriba es una parte clave de la investigación de la NASA. La próxima misión Constelación de Dinámica Geoespacial de la NASA, o GDC, utilizará una flota de pequeños satélites, como sensores meteorológicos en tierra, para rastrear las corrientes eléctricas y los vientos atmosféricos que pasan por el área. Al comprender mejor qué influye en las corrientes eléctricas en la ionosfera, los científicos pueden estar mejor preparados para predecir los graves problemas causados ​​por tales perturbaciones.

Referencia: «Efectos de la erupción volcánica de Tonga de enero de 2023 en la dinamo de la ionosfera: ICON-MIGHTI y observaciones de enjambre de vientos y corrientes extremadamente neutrales» por Brian J. Harding, Wen Jung-Guan Wu, Patrick Elkin, Yusuke Yamazaki y Colin C . Triplett, Thomas J. Emile, L. Claire Jask, Stephen B. Mindy y Zhao Xiong, 10 de mayo de 2023, disponible aquí. Cartas de investigación geofísica.
doi: 10.1029/ 2023GL098577