Una explosión cósmica ocurrida a 2.000 millones de años luz cambió la atmósfera de la Tierra

Cuando el estallido de rayos gamma GRB 221009A golpeó la Tierra en octubre de 2022, no solo fue el evento más brillante de su tipo jamás detectado, sino que también provocó cambios importantes en la atmósfera, a pesar de que ocurrió a 2.000 millones de años luz de nosotros. Esto demuestra que supernovas aún más distantes y otras explosiones cósmicas pueden tener un impacto en nuestro planeta.

Una investigación internacional, liderada por Mirko Piersanti, de la Universidad de L'Aquila en Italia, ha descubierto que el estallido de rayos gamma GRB221009A, ocurrido el 9 de octubre de 2022, provocó por primera vez fuertes perturbaciones en la ionosfera superior de la Tierra, según revela un artículo publicado en la revista Nature Communications.

GRB 221009A tuvo lugar en la constelación de Sagitario y se convirtió en el estallido de rayos gamma más brillante jamás registrado. La radiación que emitió tardó 1.900 millones de años en llegar a la Tierra y generó un eco de rayos X. Las propiedades inusuales de la explosión se atribuyen a un chorro estructurado.

Solo 800 segundos

La explosión, que solo duró 800 segundos, provocó fuertes perturbaciones no sólo en la ionosfera inferior (a 50 kilómetros de altitud) sino también en la superior de la Tierra, a una altitud de 507 kilómetros.

La explosión provocó un aumento significativo en la densidad electrónica total en la ionosfera y un fuerte cambio en el campo eléctrico de la ionosfera asociado con un cambio en su conductividad, ya que el estallido de rayos gamma aumentó la densidad del plasma ionosférico debido a un proceso de fotoionización a gran escala.

La dinámica de estos procesos se correlaciona con el momento de llegada de la ráfaga, lo que permite vincularlos de forma fiable, explican los investigadores.

Muchas horas

La perturbación ionosférica de GRB 221009A se reconoció desde el principio, pero su verdadero alcance solo se hizo más claro cuando los investigadores comenzaron a analizar los datos, como ha comprobado la nueva investigación.

En las últimas décadas, se ha detectado un promedio de más de un estallido de rayos gamma por día, pero rara vez se ha observado una fuerte respuesta ionosférica a tales eventos y menos en las capas superiores de la ionosfera (por encima de los 350 kilómetros), destacan los investigadores en su artículo.

Estadísticamente, un GRB tan fuerte como GRB 221009A llega a la Tierra sólo una vez cada 10.000 años y el de 2022 fue tan poderoso que activó detectores de rayos en la India, así como perturbó la ionosfera durante muchas horas después de la explosión. Los GRB anteriores no habían producido un efecto semejante en la atmósfera.

Más ionización, menos ozono

Los estallidos de rayos Gamma pueden provocar perturbaciones en la ionosfera terrestre, aumentando el grado de ionización, lo que contribuye al agotamiento del ozono estratosférico.

El efecto de los estallidos de rayos gamma en la ionosfera terrestre se observó por primera vez el 1 de agosto de 1983, cuando se detectó un estallido muy brillante que provocó un cambio en la amplitud de las señales de radio de muy baja frecuencia, lo que se asoció con perturbaciones en la parte inferior de la ionosfera.

Consecuencias dramáticas

El impacto comprobado de GRB221009A es revelador porque hasta ahora se pensaba que una supernova que estuviera en las inmediaciones de nuestro sistema solar solo podría tener consecuencias dramáticas para la vida en la Tierra si estuviera a menos de 150 años luz de nosotros. Si estuviera a unos 300 años luz, se podrían esperar como mucho grandes perturbaciones en la atmósfera y el medio ambiente.

Sin embargo, lo que revela GRB 221009A es que incluso una explosión mucho más distante puede tener efectos mensurables en la atmósfera terrestre, como quedó patente en 2022.

La explicación que proponen los científicos es que, como el cono de rayos de la explosión cósmica apuntaba directamente al sistema solar, tenía una energía inusual cuando llegó a la Tierra. Sin embargo, aún se desconoce la causa de esta erupción récord.

Referencia

Evidence of an upper ionospheric electric field perturbation correlated with a gamma ray burst. Mirko Piersanti et al. Nature Communications, volume 14, Article number: 7013 (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-023-42551-5