El Paleoclima Espacial grabado en el hielo polar

Representación de una eyección coronal de masa (CME) asociada a un aumento de Partículas Energéticas Solares (SEP) y a una Intensificación a Nivel del Suelo (GLE) con efectos sobre la actividad terrestre. Fuente: NASA

Ya hablamos sobre Clima Espacial (ver Cuando el Sol casi provocó una guerra nuclear y Tan cerca, tan lejos), un área muy reciente de ​investigación: de hecho, el término fue acuñado a finales del siglo XX y tenemos observaciones desde hace menos de 200 años. La recopilación de evidencias del pasado más remoto es importante para comprender mejor el fenómeno. Pero, ¿cómo hacerlo cuando no había instrumentos, ni siquiera sospechas de su existencia? Bien, cuando el fenómeno es lo suficientemente intenso, debe dejar marcas, registros en la Tierra. Se trata por tanto de pruebas indirectas, firmas o, en nomenclatura inglesa, proxies.

Uno de estos proxies es la abundancia de isótopos atrapados en capas de hielo polar. Por ejemplo, berilio (Be) tiene el número atómico 4, pero en la atmósfera terrestre puede producir un isótopo de número atómico 10, de símbolo ¹⁰Be, al ser bombardeado por partículas subatómicas cósmicas (rayos cósmicos). También cloro (Cl) número 17 tiene un isótopo atmosférico de número 36, el ³⁶Cl. Estos isótopos se precipitan y quedan atrapados en el hielo polar. Capas de hielo posteriores sepultarán el registro y permitirán a los paeloclimatólogos de hoy analizar cada capa y conocer su antigüedad con gran precisión. El análisis químico, a su vez, permitirá determinar la proporción del isótopo presente. Un aumento en la proporción de isótopos con respecto a los niveles naturales indica que la atmósfera terrestre fue bombardeada por rayos cósmicos con mayor intensidad que lo normal.

Esto fue lo que hicieron Chiara Paleari y colaboradores (por cierto, Chiara  es estudiante de doctorado en Suecia) usando muestras de un proyecto de investigación del estudio del hielo de Groenlandia llamado EGRIP y que permite realizar análisis con una precisión temporal relativa superior a un año. Con base en los datos, nos dicen que hace unos 9200 años, la Tierra fue bombardeada fuertemente por rayos cósmicos que produjeron la mayor abundancia de ¹⁰Be y ³⁶Cl hasta ahora conocida y con una duración de varios años. El origen de estos rayos cósmicos solo puede ser solar. Los instrumentos en órbita actuales observan directamente eventos similares que se denominan Partículas Energéticas Solares (SEP en inglés) y pueden causar Intensificaciones a Nivel del Suelo (GLE en inglés) en los detectores de neutrones. Sin embargo, los eventos contemporáneos más importantes tienen intensidades entre 100 y 10000 veces menores que el encontrado por Chiara, y ninguno de ellos ha dejado una marca visible en el hielo de Groenlandia. Además, otros autores ya habían encontrado proxies de GLEs que ocurrieron en los años 775 y 993, sin embargo, también fueron de menor intensidad que la reportada por Chiara en su artículo.

La Paleoclimatología Espacial es una rama aún más reciente de la investigación científica, y nos muestra un pasado más activo de las relaciones de la Tierra con el Sol. Conocer este pasado nos permite comprender mejor la dinámica del Sistema Solar que va mucho más allá de la fuerza gravitacional. También nos permitirá estar atentos a las señales de eventos solares que puedan causar daños a la biosfera terrestre, para mitigarlas.

Artículo original: «Cosmogenic radionuclides reveal an extreme solar particle storm near a solar minimum 9125 years BP».

Sobre Clima Espacial: Página del programa mexicano de Clima Espacial