Científicos en China han desarrollado una nueva forma de detectar enormes “burbujas de plasma” invisibles que acechan en la atmósfera superior de la Tierra. Estas perturbaciones naturales pueden alterar el software GPS e interferir con las señales de radio, pero son extremadamente difíciles de rastrear. Las burbujas, conocidas como burbujas de plasma ecuatorial (EPB por sus siglas en inglés), se encuentran en la ionosfera, la región de la atmósfera a más de 50 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, donde la mayor parte del gas ha sido ionizado, o despojado de electrones, por la radiación solar, transformándolo en un mar de plasma.
Las burbujas son cavidades dentro de la ionosfera, similares a los agujeros dentro de los bloques de queso suizo, según Spaceweather.com. Se forman poco después del atardecer, cuando la falta de luz solar provoca una interrupción repentina de la ionización, pero solo aparecen cerca del ecuador magnético del planeta, que está desviado del ecuador geográfico.
Las EPB pueden crecer hasta tener entre 10 y 100 kilómetros de ancho, según EarthSky.org. Sin embargo, como las cavidades de plasma son invisibles a simple vista, han resultado muy difíciles de medir y rastrear con precisión en tiempo real. Pero es importante saber dónde están porque pueden alterar el software de posicionamiento GPS e interferir con las señales de radio que rebotan en la ionosfera a largas distancias, lo que los hace potencialmente peligrosos en determinadas circunstancias.
En un nuevo estudio, publicado el 9 de mayo en la revista Space Weather, científicos del Centro Nacional de Ciencias Espaciales de China y de la Universidad de Pekín desarrollaron una nueva forma de detectar EPB mediante el monitoreo de la luminiscencia atmosférica. Estas luces brillantes, similares a las de una aurora, aparecen cuando el plasma de la ionosfera superior se enfría durante la noche y se recombina en gases, emitiendo energía en forma de luz.
El equipo se dio cuenta de que las EPB alteran ligeramente la apariencia de la luminiscencia atmosférica que se forma sobre ellas. A continuación, los investigadores entrenaron un programa de aprendizaje automático, utilizando más de 10 años de fotografías de luminiscencia atmosférica captadas por el sensor All-Sky Imager de la estación Qujing, en el sur de China, para buscar indicios de deformación por luminiscencia atmosférica. Su mejor modelo pudo detectar y medir las burbujas con precisión el 88% del tiempo.
“Los resultados de la prueba verificaron que el aprendizaje automático es un método excelente para detectar y extraer automáticamente las características de las EPB”, escribieron los investigadores en el estudio.
Sin embargo, una limitación importante de este método es que sólo funciona cuando hay resplandor atmosférico, lo cual nunca está garantizado y se vuelve mucho menos común durante períodos de actividad solar reducida, que pueden durar varios años.
Cómo evitar el desastre
Los investigadores esperan que sus hallazgos puedan ayudar a prevenir varios problemas relacionados con los EPB. Un posible problema es cómo las burbujas pueden interferir con las señales GPS de los satélites, lo que podría provocar errores en el software de localización. En 2024, un estudio publicado en la revista Satellite Navigation reveló que el software utilizado por los aviones es particularmente propenso a esta interferencia, lo que puede provocar que vuelen ligeramente fuera de su rumbo. Las probabilidades de colisión o accidente como resultado de esto son mínimas, pero no insignificantes, advirtieron los investigadores del estudio en aquel momento. Las EPB también pueden interrumpir las señales de radio al alterar el modo en que rebotan en la ionosfera, lo que puede ser problemático en situaciones de emergencia.
En 2014, investigadores de la Unión Geofísica Americana descubrieron que una gran burbuja en 2002 fue en parte responsable de una operación militar estadounidense fatal en Afganistán. Los operadores de radio no pudieron advertir a un helicóptero Chinook que no intentara aterrizar en la cima de una montaña controlada por el enemigo, lo que provocó un aterrizaje forzoso del vehículo bajo fuego enemigo y la muerte de tres soldados en el tiroteo subsiguiente. Los nuevos hallazgos podrían usarse para crear un sistema de alerta temprana para operadores de GPS y radio, permitiéndoles tener en cuenta las cavidades disruptivas en sus modelos y pronósticos y evitar posibles escenarios de peor caso.
Fuente: Live Science.