03 Ago Enorme erupción solar alcanza la Tierra, Luna y Marte

Una gigantesca erupción solar detectada simultáneamente en la Tierra, la Luna y Marte enfatiza la necesidad de preparar las misiones de exploración humana para los peligros de la radiación espacial.

Una eyección de masa coronal gigante surgió del Sol el 28 de octubre de 2021 y se extendió por un área tan amplia que Marte y la Tierra recibieron una afluencia de partículas energéticas simultáneamente, aun estando en lados opuestos del Sol y a unos 250 millones de kilómetros de distancia,

Esta es la primera vez que un evento solar se mide simultáneamente en las superficies de la Tierra, la Luna y Marte, como se informó hoy en un artículo de Geographical Research Letters.

La erupción solar fue detectada por una flota internacional de naves espaciales que incluye el ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) de la ESA, el rover Curiosity Mars de la NASA, el módulo de aterrizaje lunar CNSA Chang’e-4, el Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) de la NASA y el orbitador terrestre Eu:CROPIS de DLR.

Mediciones simultáneas en 3 mundos

Estas mediciones simultáneas en diferentes mundos ayudan a mejorar nuestro conocimiento del impacto de las erupciones solares y cómo el campo magnético y la atmósfera de un planeta pueden ayudar a proteger a los astronautas contra ellas.

La erupción solar que tuvo lugar el 28 de octubre de 2021 es un ejemplo de una rara «tormenta de radiación solar altamente energética»: Durante estos eventos, las partículas del Sol son lo suficientemente energéticas como para atravesar la burbuja magnética que rodea a la Tierra y nos protege de las erupciones solares menos energéticas.

Este fue solo el evento número 73 desde que comenzaron los registros en la década de 1940, y no se ha registrado ninguno desde entonces.

Como la Luna y Marte no generan sus propios campos magnéticos, las partículas del Sol pueden llegar fácilmente a sus superficies e incluso interactuar con el suelo para generar radiación secundaria. Pero Marte tiene una atmósfera delgada que detiene la mayoría de las partículas solares de menor energía y ralentiza las de alta energía.

El impacto de una erupción solar

Con la Luna y Marte como foco de la futura exploración humana, es extremadamente importante comprender estos eventos solares y su impacto potencial en el cuerpo humano.

Los astronautas se enfrentan al riesgo de enfermedad por radiación. Una dosis de radiación superior a 700 miligray, la unidad para la absorción de la radiación, puede inducir la enfermedad por radiación a través de la destrucción de la médula ósea, lo que provoca síntomas como infección y hemorragia interna.

Si un astronauta recibe más de 10 grays, es muy poco probable que sobreviva más de dos semanas: Una erupción solar como la de agosto de 1972 le habría suministrado una dosis de radiación de más de 10 grays a un astronauta en la superficie lunar, pero afortunadamente el evento sucedió entre las misiones tripuladas Apolo 16 y 17.

Crucial para futuras misiones tripuladas

En comparación, durante el evento del 28 de octubre de 2021, la dosis en la órbita lunar, medida por el Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, fue de solo 31 miligray.

“Nuestros cálculos de las últimas «tormentas de radiación solar altamente energéticas» muestran que, en promedio, un evento cada 5,5 años puede haber excedido el nivel de dosis seguro en la Luna si no se hubiera proporcionado protección contra la radiación.

Comprender estos eventos es crucial para futuras misiones tripuladas a la superficie de la Luna”, dice el científico Jingnan Guo, quien investigó el evento del 28 de octubre.

Cuando comparamos las mediciones realizadas por ExoMars TGO y por el rover Curiosity, la protección que ofrece la atmósfera de Marte se hace evidente: la nave ExoMars TGO midió 9 miligray, 30 veces más radiación que los 0,3 miligray detectados en la superficie por el rover Curiosity.

Las misiones del sistema solar interior de la ESA, Solar Orbiter, SOHO y BepiColombo, también quedaron atrapadas en la explosión del estallido, lo que proporcionó aún más puntos de vista para estudiar este evento solar.

“Actualmente, vivimos en una edad de oro de la física del Sistema Solar. Los detectores de radiación a bordo de misiones planetarias como BepiColombo, en su camino a Mercurio, y JUICE, navegando hacia Júpiter, agregan una cobertura muy necesaria para estudiar la aceleración y propagación de partículas energéticas solares”, comenta Marco Pinto, investigador de la ESA que trabaja en equipos detectores de radiación.

Protección para los astronautas

Proteger a los astronautas de una erupción solar mientras se aventuran en el espacio es una tarea esencial para la ESA, y comprender y predecir eventos de radiación intensa es una parte vital de esta tarea.

Los instrumentos dedicados miden el entorno de radiación en el espacio y se utilizan para proteger infraestructura crítica en el espacio y en tierra, pero también a los astronautas.

Si se les advierte a tiempo, los astronautas podrían buscar protección, vistiendo ropa especial o refugiándose en cuevas. La política actual en la Estación Espacial Internacional es refugiarse en los dormitorios o en la cocina, donde las paredes protegen contra la radiación.

Gateway: el portal lunar

El programa Artemis que está enviando astronautas a la Luna, incluye una estación espacial en órbita lunar, llamada Gateway (portal en inglés).

En el Gateway, tres conjuntos de instrumentos monitorizarán el entorno de radiación alrededor de la Luna: el Conjunto de Sensores de Radiación Europeos (ERSA) de la ESA, el Conjunto de Experimentos de Medición de Radiación y Medio Ambiente de Heliofísica de la NASA (HERMES) y el Conjunto de Dosímetros Internos (IDA) de la ESA/JAXA.

Juntos, estos experimentos medirán el entorno de radiación fuera de la estación espacial Gateway mientras monitorizan las dosis de radiación específicas en el interior, entre 3.000 km y 70.000 km de la superficie lunar.

Estas medidas serán fundamentales para comprender mejor el entorno que experimentarán los astronautas en el espacio interplanetario.

Los gemelos lunares

Las agencias espaciales también están investigando vestimenta protectora para minimizar el impacto de la radiación espacial en el cuerpo humano.

Dos maniquíes idénticos, desarrollados por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), fueron pasajeros del vuelo de prueba Artemis I, que pasó por la Luna durante noviembre y diciembre de 2022. Los maniquíes, apodados Helga y Zohar, fueron modelados basándose en el cuerpo femenino y se equiparon con sensores de radiación proporcionados por DLR y NASA.

Helga voló sin protección, pero Zohar usaba un chaleco de protección contra la radiación recientemente desarrollado que cubría su torso. Los investigadores de DLR actualmente están comparando los dos conjuntos de datos medidos por Helga y Zohar.

Colin Wilson, científico del proyecto ExoMars TGO, concluye: “La radiación espacial puede crear un peligro real para nuestra exploración en todo el Sistema Solar. Las mediciones de eventos de radiación de alto nivel por parte de misiones robóticas son fundamentales para prepararse para misiones tripuladas de larga duración. Gracias a los datos de misiones como ExoMars TGO, podemos prepararnos para proteger mejor a nuestros exploradores humanos”.

Fuente: ESA – Giant solar eruption felt on Earth, Moon and Mars