En 2023, las gigantescas explosiones que provocaron la destrucción del megacohete Starship de SpaceX, propiedad del magnate Elon Musk, también causaron que se abriera uno de los “agujeros” más grandes que jamás se hayan detectado en la ionósfera, que es la capa atmosférica que opera como escudo protector para la vida en la Tierra.
La abertura logró extenderse por miles de kilómetros y persistió por casi una hora, según plantea un reciente estudio publicado el pasado 26 de agosto en la revista Geophysical Research Letters. Se trata de la primera vez que esta clase de perturbación en esa capa de la atmósfera fue generada por una explosión impulsada por humanos, dicen los investigadores.
Yury Yasyukevich, físico atmosférico del Instituto de Física Solar-Terrestre de Irkutsk (Rusia) y coautor del estudio, detalló a la revista Nature que la magnitud del evento provocó gran sorpresa en todo su equipo.
Desde su perspectiva, “significa que no entendemos los procesos que tienen lugar en la atmósfera” y fenómenos como estos podrían implicar que a futuro los vehículos autónomos necesiten una navegación por satélite de precisión.
El día en que el cohete Starship de SpaceX explotó
El 18 de noviembre de 2023 era un día de gran expectación para SpaceX. Starship, el cohete más grande y potente que se ha construido en el mundo, tenía contemplado realizar su segundo vuelo de pruebas desde la base espacial ubicada en Boca Chica, Texas (EE.UU.).
Casi dos minutos después del despegue, la separación de etapas de Starship pareció ocurrir sin problemas. El propulsor Super Heavy apagó la mayoría de sus motores y la nave principal Starship encendió sus propios motores para poder separarse y alejarse. Poco después de que iniciara ese proceso, el Super Heavy estalló en una gran bola de llamas y humor sobre el Golfo de México, a una altitud de 90 kilómetros.
La nave Starship, en tanto, pudo continuar por cuatro minutos más su viaje, hasta que también explotó.
Desde SpaceX tenían por propósito mandar a la nave espacial a velocidades similares a la orbital, a 28.000 kilómetros por hora. Finalmente Starship logró ascender a una altitud de casi 150 kilómetros sobre la superficie de la Tierra, lo que significa que alcanzó el borde del espacio.
“Lo que creemos es que el sistema automatizado de terminación de vuelo en la segunda etapa parece haberse activado muy tarde en el encendido, cuando la nave volaba hacia el Golfo de México”, argumentó John Insprucker, principal ingeniero de integración de SpaceX, durante una transmisión en vivo.
A raíz de los eventos que sufrió Starship ese vuelo de prueba, Yasyukevich y su equipo quisieron descubrir de qué formas las explosiones masivas pueden afectar a la ionósfera.
Se trata de una región de la atmósfera que abarca de 50 a 1.000 kilómetros sobre el nivel del mar y que está ionizada por la radiación del Sol. A causa de eso los átomos y moléculas pueden perder o ganar electrones, y como resultado, una mínima cantidad de la masa de la ionósfera corresponde a electrones e iones de carga positiva, mientras que la mayoría de las moléculas quedan neutras.
Cómo Starship hizo un agujero en la atmósfera
De acuerdo a Yasyukevich, los científicos pueden medir la cantidad de ionización en tiempo real al comparar las velocidades de las ondas de radio de dos frecuencias distintas. Al tener esos datos, es posible conocer el impacto que pueden tener en la ionósfera diferentes eventos naturales como terremotos, o fenómenos causados por el ser humano, como pruebas nucleares subterráneas.
Teniendo eso en cuenta, el equipo confirmado por investigadores del Instituto de Física Solar-Terrestre y el Instituto de Física del Globo de París (Francia) estudió datos de casi 2.500 estaciones terrestres de América del Norte y el Caribe que reciben señales de navegación por satélite.
El análisis les permitió descubrir que las explosiones que la nave Starship sufrió en noviembre del año pasado causaron ondas de choque que habrían viajado más rápido que la velocidad del sonido.
Eso hizo que la ionósfera se transformara, por casi una hora, en una región de atmósfera neutra, como un “agujero”. El evento afectó una zona que abarca desde la península de Yucatán en México hasta el sureste de Estados Unidos.
Según detalló Yasyukevich, los gases de escape de cohetes podrían provocar reacciones químicas que luego producen agujeros temporales en esa capa de la atmósfera, incluso aunque no se haya presentado una explosión. Pero de acuerdo al investigador, durante el vuelo de prueba de Starship, las ondas de choque por sí solas desencadenaron un efecto más grande.
Yasyukevich también enfatizó en que se trata del primer caso de detección de un agujero ionosférico que se ha formado por una explosión causada por el hombre.
“Este tipo de eventos catastróficos, como la explosión de la nave Starship, son interesantes precisamente porque se pueden ver efectos que durante eventos más débiles el equipo no es capaz de detectar”, explicó.
Luego, agregó que “al analizar los datos y comprender su naturaleza, podemos comprender mejor la estructura de la ionósfera y los fenómenos que existen en él: cómo interactúan las partículas cargadas con las neutras y cómo se forman las ondas atípicas que observamos. Todo esto en conjunto contribuye a una tarea muy importante: comprender la estructura del espacio cercano a la Tierra y usarlo como detector natural de procesos en diversas geosferas”.
Kosuke Heki, geofísico de la Universidad de Hokkaido (Japón) y quien fue revisor del artículo, aseguró a la revista científica que le había generado gran sorpresa “este estudio de caso”.
Desde la visión del investigador, este agujero no fue tan grande como el que surgió tras la erupción de un volcán de Tonga, en enero de 2022. Sin embargo, es superior en dimensiones al que provocó el meteorito que cayó cerca de la ciudad de Cheliábinsk, Rusia, en febrero de 2013.
