Orbitadores de la ESA en Marte rastrean una masiva supertormenta solar

Cuando una masiva supertormenta solar barrió el sistema solar en mayo de 2024, la flota de orbitadores de Marte de la Agencia Espacial Europea (ESA) proporcionó un asiento de primera fila poco común a la intensidad del evento, revelando que la atmósfera superior del Planeta Rojo se sobrecargó intensamente mientras los sensores de las naves espaciales sufrían importantes fallos técnicos inducidos por la radiación. Según un nuevo estudio publicado en Nature Communications el 5 de marzo de 2026, el Mars Express y el ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) documentaron la respuesta atmosférica más dramática a la actividad solar jamás registrada en el planeta, incluyendo un aumento de casi el 300% en la densidad de electrones.

La supertormenta solar de mayo de 2024

La supertormenta solar se originó en la región de manchas solares hiperactiva AR3664, que lanzó una serie de llamaradas de clase X y eyecciones de masa coronal (CME) que impactaron en la Tierra antes de llegar a Marte. Mientras la Tierra experimentaba tormentas geomagnéticas de nivel G5 y auroras vibrantes, la tormenta continuó su viaje a través del sistema solar interior, golpeando el entorno marciano con plasma magnetizado de rápido movimiento y rayos X de alta energía que inundaron la delgada atmósfera del planeta apenas unos días después.

La cronología de la llegada de la tormenta fue capturada con una precisión sin precedentes por los monitores meteorológicos de espacio profundo de la ESA. El ExoMars Trace Gas Orbiter detectó una dosis de radiación equivalente a 200 días de exposición "normal" en solo 64 horas. El autor principal, Jacob Parrott, investigador de la ESA, señaló que el impacto fue notable, representando la mayor respuesta a una tormenta solar jamás observada en el Planeta Rojo. Este evento permitió a los investigadores sincronizar datos de múltiples misiones, incluida la MAVEN de la NASA, para construir un mapa exhaustivo de cómo la energía solar se propaga a través del sistema marciano.

¿Por qué fallaron las naves espaciales de Marte durante el evento solar?

Las naves espaciales de Marte sufrieron fallos porque los protones de alta energía de la supertormenta solar impactaron físicamente en componentes electrónicos sensibles, específicamente en los rastreadores de estrellas utilizados para la navegación. Estas partículas energéticas crearon un efecto de "nieve" en los datos de los sensores, superando la capacidad del software para distinguir las estrellas de los impactos de radiación. Aunque las misiones Mars Express y TGO están diseñadas con componentes resistentes a la radiación, el enorme volumen de partículas provocó errores informáticos temporales y retrasos en el procesamiento de datos.

La explicación técnica de estos fallos reside en los "trastornos por eventos únicos" causados por las partículas energéticas solares. En el punto álgido de la tormenta, el instrumento ASPERA-4 en el Mars Express y los monitores de radiación en el TGO registraron un aluvión de partículas tan denso que amenazaba con cegar los sensores orbitales. "Las naves espaciales se construyeron teniendo en cuenta estos peligros", explicó Jacob Parrott, señalando que los sistemas específicos para detectar y corregir estos errores permitieron que los orbitadores se recuperaran rápidamente. Esta resiliencia es un testimonio de la ingeniería de la ESA, pero pone de relieve la vulnerabilidad actual de los sistemas digitales en el duro entorno del espacio profundo durante el Máximo Solar.

¿Cómo afecta la falta de campo magnético de Marte a los impactos de las tormentas solares?

La falta de un campo magnético global en Marte permite que las partículas de las tormentas solares penetren directamente en la atmósfera superior, provocando una ionización generalizada y una inflación atmosférica. A diferencia de la Tierra, que posee un escudo magnetosférico que desvía las partículas cargadas hacia los polos, la ionosfera marciana soporta todo el peso del viento solar, lo que da como resultado un estado "sobrecargado" en todo el planeta en lugar de exhibiciones aurorales localizadas.

Esta diferencia fundamental en la defensa planetaria significa que el clima espacial tiene un impacto mucho más invasivo en Marte. Durante el evento de mayo de 2024, el viento solar interactuó directamente con la ionosfera marciana, provocando que la atmósfera se "inflara". Este fenómeno aumenta la resistencia orbital para los satélites de baja altitud y altera la química de las capas superiores. Debido a que no hay un "paraguas" magnético, la deposición de energía es global, despojando electrones de los átomos neutros y creando una densa mortaja de plasma que puede persistir durante días después de la llamarada inicial.

Sobrecarga atmosférica y escape de partículas

El hallazgo más sorprendente del estudio de Nature Communications fue la cuantificación de la sobrecarga atmosférica, donde los niveles de electrones a altitudes de 130 km aumentaron en un asombroso 278%. Este aumento representa la densidad de electrones más alta jamás registrada en la ionosfera marciana. Mediante el uso de una técnica llamada ocultación de radio —donde el Mars Express emite una señal al TGO mientras pasa por detrás del planeta— los científicos pudieron medir cómo estos electrones refractaban las ondas de radio, proporcionando una visión de alta resolución de las capas atmosféricas.

• Altitud 110 km: La densidad de electrones aumentó un 45% por encima de los niveles de referencia.
• Altitud 130 km: La densidad de electrones aumentó un 278%, creando una capa "sobrecargada".
• Respuesta ionosférica: La tormenta causó la ionización inmediata de los gases neutros, convirtiendo efectivamente la atmósfera superior en un plasma altamente conductor.
• Validación de datos: Las mediciones se confirmaron utilizando datos cruzados de la misión MAVEN de la NASA y el instrumento de radar MARSIS.

Esta excitación atmosférica tiene consecuencias a largo plazo para la evolución del planeta. Colin Wilson, científico del proyecto de la ESA para Mars Express, explicó que estos eventos impulsan la "erosión" de la atmósfera hacia el espacio. A medida que la tormenta solar deposita energía, acelera los iones hasta alcanzar la velocidad de escape, contribuyendo a la pérdida histórica de agua y aire en Marte. Comprender este proceso es fundamental para reconstruir la historia climática del planeta y determinar cómo un mundo que alguna vez fue habitable se convirtió en un desierto helado.

¿Existen riesgos para las futuras misiones a Marte por las supertormentas solares?

Sí, las supertormentas solares plantean riesgos críticos para las futuras misiones a Marte, incluyendo dosis de radiación letales para los astronautas y la interrupción total de los sistemas de comunicación y radar. Sin un campo magnético que desvíe las partículas, los exploradores de la superficie podrían estar expuestos a niveles de radiación equivalentes a docenas de radiografías de tórax en un solo evento, lo que requiere el desarrollo de hábitats especializados y sistemas de alerta temprana.

Más allá de la amenaza biológica, la ionosfera sobrecargada representa un obstáculo significativo para las operaciones de la misión. La alta densidad de electrones observada durante la tormenta de mayo de 2024 puede bloquear o distorsionar las señales de radio utilizadas para la comunicación entre la superficie y las naves espaciales en órbita. Además, los instrumentos de radar utilizados para mapear el hielo subterráneo —un recurso vital para los futuros colonos— pueden quedar inutilizados durante el máximo solar. Jacob Parrott enfatizó que estos hallazgos son una "consideración clave en la planificación de misiones", ya que dictan cuándo es seguro para los humanos estar en la superficie y cuándo deben ocurrir las transmisiones de datos críticos.

Implicaciones para la futura exploración humana

Los datos recopilados por los orbitadores de la ESA subrayan la necesidad de un sistema robusto de alerta meteorológica espacial interplanetaria. Para los futuros colonos marcianos, los períodos "seguros" para la actividad en la superficie vendrán dictados por los ciclos solares y la monitorización de regiones activas como la AR3664. Debido a que Marte carece de un escudo natural, es posible que los astronautas necesiten buscar refugio en tubos de lava o bóvedas de radiación construidas a tal efecto durante los picos de actividad solar para evitar las dosis equivalentes a 200 días medidas por el TGO.

De cara al futuro, la ESA planea ampliar el uso de la ocultación de radio de orbitador a orbitador, una técnica que ha demostrado ser invaluable para monitorear el entorno marciano en tiempo real. Al utilizar el Mars Express y el ExoMars TGO como una red de detección de dos puntos, los investigadores ahora pueden predecir cómo se comportaría una tormenta que golpea la Tierra para cuando llegue al Planeta Rojo. Este enfoque proactivo del clima espacial es el primer paso hacia la construcción de los "satélites meteorológicos" del futuro, asegurando que la próxima generación de exploradores esté preparada para la naturaleza temperamental de nuestra estrella.