La revelación cósmica atrapada en los árboles: cómo fue la mayor tormenta solar de la historia

Un equipo internacional de científicos descubrió un enorme aumento en los niveles de radiocarbono hace 14.300 años al analizar los anillos de árboles antiguos encontrados en los Alpes franceses. Este incremento, según detectaron, fue causado por una tormenta solar masiva, la más grande jamás identificada hasta la fecha.

En la actualidad, una tormenta solar de similares características sería catastrófica para la sociedad tecnológica moderna: podría destruir los sistemas de telecomunicaciones y satélites, además de generar cortes masivos de energía y costar miles de millones de dólares.

La investigación colaborativa, llevada a cabo por un equipo internacional de científicos, se publicó en la revista The Royal Society Philosophical Transactions A: Mathematics, Physics and Engineering, reveló nuevos conocimientos sobre el comportamiento extremo del Sol y los riesgos que plantea para Tierra.

En el documento, se advierten de la importancia que implica comprender este tipo de tormentas para proteger las comunicaciones globales y la infraestructura energética para el futuro.

El equipo de trabajo, entre otros especialistas, integró a profesionales del Collège de France, CEREGE, IMBE, la Universidad de Aix-Marseille y la Universidad de Leeds, quienes midieron los niveles de radiocarbono en árboles antiguos conservados en las orillas erosionadas del río Drouzet cerca de Gap, en los Alpes del sur de Francia.

Los troncos de los árboles, que son subfósiles (restos que aún no han completado el proceso de fosilización), fueron cortados en pequeños anillos individuales. El análisis de estos elementos reveló un aumento sin precedentes en los niveles de radiocarbono que ocurrió hace exactamente 14.300 años.

Al comparar este pico de radiocarbono con mediciones de berilio, un elemento químico que se encuentra en los núcleos de hielo de Groenlandia, el equipo sugiere que el pico fue causado por una tormenta solar masiva que habría expulsado enormes cantidades de partículas energéticas a la atmósfera de la Tierra.

El radiocarbono se produce constantemente en la atmósfera superior a través de un ciclo de reacciones desencadenadas por los rayos cósmicos. Recientemente, se ha descubierto que los fenómenos solares extremos, incluidas las erupciones solares y las eyecciones de masa coronal, también pueden producir explosiones de corta duración de partículas energéticas que se conservan como enormes picos en la producción de radiocarbono en el transcurso de un solo año.

Entender para proyectar

Según Tim Heaton, profesor de Estadística Aplicada en la Facultad de Matemáticas de la Universidad de Leeds y autor del documento, “las tormentas solares extremas podrían tener un impacto enorme en la Tierra. Este tipo de super eventos podrían dañar permanentemente los transformadores de nuestras redes eléctricas y provocar cortes de energía enormes y generalizados que durarían meses. También podrían causar daños permanentes a los satélites de los que todos dependemos para la navegación y las telecomunicaciones, dejándolos inutilizables. También representarían un importante riesgo de radiación para los astronautas”.

En los últimos 15.000 años se han identificado nueve de estas tormentas solares extremas, conocidas como eventos de Miyake. Los confirmados más recientes ocurrieron en 993 y 774, ambos d.C. Sin embargo, la recientemente identificada, de 14.300 años de antigüedad, es la más grande jamás encontrada: aproximadamente el doble de tamaño que las dos más cercanas.

La naturaleza precisa de estos acontecimientos de Miyake sigue siendo muy poco conocida porque nunca han sido observados directamente de forma instrumental. No se sabe qué causa estas tormentas solares extremas, con qué frecuencia ocurren y si es posible predecirlas de alguna manera.

Las mediciones instrumentales directas de la actividad solar comenzaron en el siglo XVII con el recuento de las manchas solares. Hoy también se obtienen registros detallados de observatorios terrestres, sondas espaciales y satélites. Sin embargo, todos estos datos de instrumentos a corto plazo no son suficientes para comprender completamente el Sol. El radiocarbono medido en los anillos de los árboles, utilizado junto con el berilio en los núcleos de hielo polar, ofrece la mejor oportunidad para comprender el comportamiento del Sol en el pasado.

La tormenta solar más grande observada directamente ocurrió en 1859 y se conoce como evento Carrington. Causó una perturbación masiva en la Tierra: destruyó equipos de telégrafo y produjo una aurora nocturna tan brillante que los pájaros comenzaron a cantar porque pensaban que había salido el sol. Sin embargo, los eventos de Miyake (incluida la tormenta recién descubierta de 14.300 años) habrían sido de un orden de magnitud mayor.

Cécile Miramont, profesora asociada de Paleoambientes y Paleoclimas en IMBE, Universidad de Aix-en-Provence, parte de la investigación, afirmó: “Encontrar una colección así de árboles preservados fue realmente extraordinario. Al comparar los anchos de sus anillos individuales en los múltiples troncos de los árboles, pudimos luego crear una línea de tiempo más larga utilizando un método llamado dendrocronología. Esto nos permitió obtener información invaluable sobre cambios ambientales pasados y medir el radiocarbono durante un período desconocido de actividad solar”.

Por su parte, Heaton completó: “El radiocarbono brinda una oportunidad fenomenal para estudiar la historia de la Tierra y reconstruir los eventos críticos que ha experimentado. Una comprensión precisa de nuestro pasado es esencial si queremos predecir con precisión nuestro futuro y mitigar los riesgos potenciales. Todavía tenemos mucho que aprender. Cada nuevo descubrimiento no sólo ayuda a responder preguntas clave existentes, sino que también puede generar otras nuevas”.

*Edouard Bard, autor principal del estudio Y profesor de evolución del clima y los océanos en el Collège de France. Su laboratorio está situado en Aix-en-Provence (CEREGE). Es miembro de la Academia de Ciencias (2010) y de la Academia Europea (2009), miembro honorario del Institut universitaire de France (1994), miembro internacional de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (2014) y de la Real Academia de Bélgica (2011), entre otros laudos.