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La atmósfera superior de la Tierra se está volviendo más delgada y fría debido al aumento de las concentraciones de dióxido de carbono (CO₂), lo que está modificando cómo responden las capas superiores a las tormentas geomagnéticas provocadas por el Sol. Según una investigación publicada en Geophysical Research Letters, este fenómeno podría alterar significativamente la operación de satélites y tecnologías espaciales en las próximas décadas.
Las tormentas geomagnéticas, causadas por eyecciones masivas de partículas cargadas desde el Sol, interactúan con la ionosfera y la termosfera —capas que se extienden entre 80 y 700 km de altitud—. Estas interacciones generan perturbaciones que afectan desde las comunicaciones globales hasta la trayectoria de satélites. El nuevo estudio modeló los efectos de una supertormenta similar a la de mayo de 2024 bajo diferentes escenarios de concentración de CO₂, desde 403 partes por millón (ppm) en 2016 hasta 918 ppm proyectadas para 2084.
Los resultados son contundentes: el CO₂ actúa como un agente refrigerante en la termosfera. A diferencia de su efecto en la superficie terrestre, donde atrapa calor, en las capas superiores —de baja densidad— el CO₂ favorece la pérdida de energía hacia el espacio, enfriando y contrayendo la atmósfera. Esto reduce la densidad neutra, es decir, la concentración de partículas no ionizadas que generan resistencia aerodinámica sobre los satélites.
Las simulaciones muestran que, para 2084, la densidad absoluta de la termosfera durante tormentas geomagnéticas disminuirá entre un 20% y un 50%. Sin embargo, el cambio relativo durante estos eventos se intensificará: si actualmente la densidad se duplica en una tormenta, en el futuro podría triplicarse. Esto implica que, aunque los satélites enfrentarán menos resistencia en promedio, sufrirán fluctuaciones más bruscas y difíciles de predecir durante las tormentas solares.
Estos cambios tienen consecuencias prácticas. Por un lado, una termosfera más delgada permite que los satélites mantengan sus órbitas por más tiempo con menos combustible. Por otro, las variaciones abruptas en la densidad durante las tormentas complicarán el control preciso de su posición, aumentando riesgos de colisiones o desviaciones. Además, la ionosfera —capa clave para las comunicaciones— verá alterada su respuesta electromagnética, potenciando efectos como interferencias en señales de GPS o radio.
Los investigadores subrayan que estos hallazgos son un primer paso para entender la compleja interacción entre el cambio climático y el clima espacial. Futuros estudios deberán analizar cómo distintos tipos de tormentas solares y el ciclo solar de 11 años modulan estos efectos. Integrar modelos climáticos con predicciones meteorológicas espaciales será crucial para proteger la infraestructura tecnológica de which depende la sociedad moderna.
