La Tierra está envuelta por la ionosfera, una capa de gas ionizado que actúa como frontera dinámica entre la atmósfera y el espacio exterior. Esa región tiene varias funciones clave para la humanidad que van desde protegernos contra la radiación solar (absorbe la radiación ultravioleta y rayos X) a funcionar como medio conductor de las ondas de radio y señales satelitales.
Pero la ionosfera tiene un problema cuando cae la noche en el ecuador magnético: se produce un fenómeno que puede desestabilizar GPS, comunicaciones aéreas y telecomunicaciones. Aunque la ciencia lleva décadas estudiándolo en otras partes ecuatoriales, el sector atlántico africano ha sido un punto ciego histórico. Tenerife está justo en ese vacío y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR) lleva más de diez años mirando al cielo desde allí.
El hallazgo. El equipo del DLR ha confirmado la presencia de burbujas de plasma ecuatoriales (EPB) sobre Tenerife en un póster en el XVII Simposio Internacional de Aeronomía Ecuatorial (ISEA-17). El fenómeno no es nuevo, pero sí que es la primera vez que se registra de forma continua y sistemática en esta franja del Atlántico. Para esta monitorización han empleado dos instrumentos a la vez: un receptor GNSS y un detector de luminiscencia atmosférica, una combinación que permite estudiar las burbujas tanto a pequeña como a gran escala, esencial para entender a fondo su estructura.
Las burbujas que el DLR ha documentado se forman exclusivamente de noche, alcanzan su pico de actividad en los equinoccios y pueden extenderse verticalmente hasta 1.700 kilómetros sobre el ecuador geomagnético, con estructuras de entre 40 y 100 kilómetros de ancho que se desplazan hacia el este a unos 100 metros por segundo, como recoge el Geophysical Research Letters. Que apareza o no una noche determinada sigue siendo difícil de predecir incluso en las regiones más estudiadas.
Por qué es importante. Más allá de una curiosidad atmosférica, las burbujas de plasma tienen consecuencias directas sobre tecnologías críticas. Al ascender, generan centelleo ionosférico: fluctuaciones rápidas e impredecibles en las señales de radio que degradan el GPS, interrumpen comunicaciones aéreas y afectan telecomunicaciones por satélite. Y no es algo teórico: en la tormenta geomagnética de abril de 2023 el sistema europeo de navegación EGNOS lo sufrió.
Pero es que además el fenómeno es impredecible: el gradiente espacial que inducen las EPBs es todo un desafío para los sistemas de guiado de aviones en aproximaciones de precisión, según Satellite Navigation. Saber cómo se comportan en el sector atlántico africano es un problema con consecuencias directas para la seguridad aérea y la infraestructura digital de la región.
Contexto. Como explica este estudio de la Complutense de Madrid en colaboración con el ICTP de Trieste, las burbujas de plasma son disminuciones en la densidad electrónica generadas por el mecanismo de inestabilidad de Rayleigh-Taylor en el sector nocturno ecuatorial. Al caer el Sol, la ionosfera pierde estabilidad: la capa inferior queda más densa que la superior, de modo que el plasma ligero asciende dejando huecos vacíos de electrones. Las burbujas.
Este mismo fenómeno fue detectado recientemente en las pirámides de Gizah, otra zona del norte de África. En noviembre de 2023 en plena tormenta geomagnética, una estación de radar en la isla china de Hainan detectó una perturbación ionosférica sobre las pirámides de Guiza, a casi 9.500 kilómetros al oeste valiéndose de un super radar LARID (Low Latitude Long Range Ionospheric Radar) desarrollado en el Instituto de Geología y Geofísica de la Academia China de Ciencias y que fue validado de forma independiente por receptores GPS en África. Y no son los únicos: existen satélites como COSMIC-2, GOLD y Swarm que hacen observaciones puntuales.
Cómo lo hacen. El receptor GNSS, que lleva operativo desde hace más de una década, detecta el centelleo que las burbujas causan sobre las señales de los satélites, capturando las irregularidades a pequeña escala, pero sin mostrar su forma ni tamaño real. Para eso sirve el segundo instrumento: el detector de luminiscencia atmosférica capta la tenue esa emisión de luz que emite el oxígeno ionosférico por la noche: donde hay una burbuja, esa luz desaparece, revelando forma y tamaño real de la estructura. Una década de datos GNSS más imágenes de gran escala: esa combinación es la novedad metodológica del trabajo.
La filosofía es completamente opuesta a la que se siguió en Egipto: el DLR observa in situ con alta resolución y detalle estructural, el LARID observa a distancia con enorme alcance pero menor precisión geométrica.
Sí, pero. La investigación del DLR de momento es un póster y no un paper científico, con todo lo que supone: revisión por pares, datos completos o conclusiones que sean algo más que preliminares. Por otro lado y aunque el estudio de las pirámides de Giza analiza el mismo fenómeno, la detección de burbujas de plasma la llevó a cabo un equipo chino independiente y con otra tecnología. Además, quedan muchas preguntas abiertas como por ejemplo con qué frecuencia ocurren sobre Tenerife, cómo cambia con las estaciones, cuándo es el centelleo lo suficientemente intenso para afectar a los sistemas de navegación.
Portada | ESA (Sentinel-2) y ESA (Proba-V)
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La noticia
Qué tienen en común Tenerife y las pirámides de Guiza: unas burbujas invisibles de plasma que pueden dejarte sin GPS
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Xataka
por
Eva R. de Luis
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