Este artículo fue publicado originalmente en Conversación. La revista contribuyó con el artículo a Space.com. Voces de expertos: artículos de opinión y conocimientos.
Alan Cooper Es profesor en la Universidad Charles Sturt.
Pavlei Arsénovich Es científico senior de la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida (BOKU).
La impresionante aurora boreal de principios de mayo de este año demostró el poder que las tormentas solares pueden emitir en forma de radiación, pero a veces… el sol Algo mucho más devastador está sucediendo. Estas explosiones se conocen como «eventos de partículas solares». protones Los rayos pueden emitirse directamente desde la superficie del Sol como un foco. espacio.
Los registros muestran que aproximadamente cada mil años Tierra El planeta Tierra está experimentando un evento extremo de partículas solares, que podría causar graves daños a la capa de ozono y aumentar los niveles de radiación ultravioleta en la superficie.
Hemos analizado qué ocurre durante un evento tan extremo en… Artículo publicado hoyTambién mostramos que en momentos en que la Tierra campo magnético Si estos eventos son débiles, podrían tener un impacto importante en la vida en todo el planeta.
El escudo magnético crítico de la Tierra
El campo magnético de la Tierra proporciona un capullo protector crucial para la vida, desviando la radiación cargada eléctricamente del Sol. Normalmente, un campo magnético actúa como una barra magnética gigante con líneas de campo que se elevan desde un polo, lo envuelven y luego vuelven a caer en el otro polo, en un patrón que a veces se describe como un «pomelo al revés». La orientación vertical en los polos permite que parte de la radiación cósmica ionizante penetre en la atmósfera superior, donde interactúa con las moléculas de gas para crear el resplandor que conocemos como aurora boreal.
Relacionado: Es posible que hayamos presenciado algunas de las auroras boreales más poderosas en 500 años.
Sin embargo, el campo cambia mucho con el tiempo. tiempoEn el siglo pasado, el polo norte magnético se movió a través del norte de Canadá a una velocidad de unos 40 kilómetros por año, y el campo magnético se debilitó debido a más del 6%Los registros geológicos indican que hubo períodos que duraron siglos o milenios en los que el campo magnético de la Tierra era muy débil o incluso estaba completamente ausente.
Podemos ver lo que sucedería sin el campo magnético de la Tierra mirando… Marte, que perdió su campo magnético global en el pasado antiguo y, como resultado, la mayor parte de su atmósfera. En mayo, poco después de la aurora boreal, Una poderosa partícula solar impactó en Marte. ha funcionado mal Odisea de Marte La nave espacial provocó que los niveles de radiación en la superficie de Marte fueran aproximadamente 30 veces superiores a los que se recibirían durante una radiografía de tórax.
El poder de los protones.
La atmósfera exterior del Sol emite una corriente fluctuante continua de… electrones Los protones se conocen comoViento solarSin embargo, la superficie del Sol también emite intermitentemente ráfagas de energía, principalmente protones, en eventos de partículas solares, que a menudo están asociados con… Erupciones solares.
Los protones son mucho más pesados que los electrones y transportan más energía, por lo que alcanzan altitudes más bajas en la atmósfera terrestre, agitando las moléculas de gas en el aire. Sin embargo, estas partículas excitadas sólo emiten rayos X, que no pueden verse a simple vista.
Cada uno se producen cientos de eventos de partículas solares débiles ciclo solar (Alrededor de 11 años) Pero los científicos han encontrado rastros de eventos mucho más poderosos a lo largo de la historia de la Tierra. Algunos de los eventos más extremos fueron miles de veces más poderosos que cualquier cosa registrada con instrumentos modernos.
Eventos extremos de partículas solares
Estos eventos extremos de partículas solares ocurren Aproximadamente cada pocos miles de años. El más reciente ocurrió alrededor del año 993 d.C. y se ha utilizado para demostrar que se utilizaron edificios vikingos en Canadá. Madera cortada en 1021 d.C..
Menos ozono, más radiación
Además de su efecto inmediato, los fenómenos provocados por partículas solares también pueden desencadenar una serie de reacciones químicas en la atmósfera superior, que pueden provocar el agotamiento de la capa de ozono. El ozono absorbe los dañinos rayos ultravioleta del sol, que pueden dañar la vista y el ADN (aumentando el riesgo de cáncer de piel), además de afectar el clima.
en nuestro país Nuevo estudioHemos utilizado grandes modelos informáticos de la química atmosférica global para examinar los efectos de un evento extremo de partículas solares.
Descubrimos que un evento de este tipo podría agotar los niveles de ozono durante aproximadamente un año, elevando los niveles de luz ultravioleta en la superficie y aumentando el daño al ADN. Pero si se produjera un evento de protones solares durante un período en el que el campo magnético de la Tierra era muy débil, el daño al ozono persistiría durante seis años, aumentando los niveles de UV en un 25% y aumentando la tasa de daño al ADN causado por el Sol hasta en un 50%. .
Explosiones de partículas del pasado
Pero, ¿qué probabilidad hay de esta combinación mortal de un campo magnético débil e intensos eventos de protones solares? Dada la frecuencia de aparición de cada uno, es probable que ocurran juntos con relativa frecuencia.
De hecho, esta combinación de eventos puede explicar muchos eventos misteriosos que ocurrieron en el pasado de la Tierra.
El período más reciente de debilidad del campo magnético –incluido un desplazamiento temporal en los polos norte y sur– comenzó hace 42.000 años y duró unos mil años. En el período siguiente ocurrieron varios acontecimientos evolutivos importantes. Sucedió por esta épocaComo la desaparición de los últimos neandertales en Europa y Extinción de grandes marsupiales. Incluido Wombats gigantes y canguros en Australia.
También se ha relacionado un evento evolutivo mayor con el campo geomagnético de la Tierra. El origen de los animales multicelulares se registró a finales del período Ediacárico (hace 565 millones de años), en Fósiles en las Cordilleras Flinders en Australia del SurOcurrió después de un período de 26 millones de años. Campo magnético débil o ausente.
De manera similar, la rápida evolución de diversos grupos de animales en la explosión del Cámbrico (hace unos 539 millones de años) también estuvo relacionada con el geomagnetismo y los altos niveles de radiación ultravioleta. También se ha relacionado la evolución simultánea de los ojos y las corazas duras del cuerpo en múltiples grupos no relacionados. Descrito Como la mejor manera de detectar y evitar los dañinos rayos UV entrantes, en “Escape the Light”.
Apenas estamos comenzando a explorar el papel de la actividad solar y el campo magnético de la Tierra en la historia de la vida.
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