El cohete Starship de SpaceX es el vehículo de lanzamiento más potente jamás construido.Créditos: Joe Marino/UPI/Shutterstock
Las enormes explosiones que destruyeron el megacohete Starship de SpaceX el año pasado también crearon uno de los «agujeros» más grandes jamás detectados en la ionosfera, una delgada capa de aire en la atmósfera superior. El agujero se extendió por miles de kilómetros y persistió durante casi una hora, según un estudio1.
Yury Yasyukevich, coautor del estudio y físico atmosférico del Instituto de Física Solar y Terrestre de Irkutsk, Rusia, dice que la magnitud de la perturbación tomó por sorpresa a su equipo: «Esto significa que no entendemos el procesos que tienen lugar en la atmósfera. » Añade que tales fenómenos podrían tener implicaciones para futuros vehículos autónomos que pueden requerir navegación por satélite de precisión. Los resultados fueron publicados el 26 de agosto en Cartas de investigación geofísica..
Cohete récord
El 18 de noviembre, SpaceX lanzó su cohete Starship, el más grande y poderoso jamás construido, desde una plataforma de lanzamiento en Boca Chica, Texas. La primera etapa de Starship está diseñada para regresar de manera segura a la superficie para su reutilización, pero explotó poco después de separarse de la etapa superior, a unos 90 kilómetros sobre el Golfo de México. Unos minutos más tarde, se activó el mecanismo de autodestrucción de la etapa superior, provocando una segunda explosión a una altitud de unos 150 kilómetros.
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Yasyukevich y sus colaboradores sentían curiosidad por saber cómo explosiones tan masivas podrían afectar a la ionosfera, un área de la atmósfera que se extiende desde unos 50 a 1.000 kilómetros sobre el nivel del mar, en la que la radiación solar puede despojar a ciertas moléculas de aire de sus electrones. Esto da como resultado que un pequeño porcentaje de la masa de la ionosfera esté formada por electrones e iones cargados positivamente, mientras que el resto de las moléculas de aire permanecen neutras. La proporción exacta de moléculas ionizadas a neutras varía según factores como la altitud y la latitud.
Esta relación afecta la velocidad a la que las ondas de radio emitidas por los satélites de navegación globales se propagan a través de la ionosfera. Es fundamental tener en cuenta que las variaciones en esta relación tienen diferentes efectos en diferentes frecuencias de radio. Esto permite a los investigadores medir la cantidad de ionización en tiempo real comparando las velocidades de las ondas de radio de dos frecuencias diferentes, dice Yasyukevich.
Durante décadas, estos datos se han utilizado para revelar el impacto de fenómenos como terremotos o pruebas nucleares subterráneas en la ionosfera. Estas perturbaciones naturales o provocadas por el hombre pueden anular temporalmente los efectos de la radiación solar al hacer que los electrones y los iones se recombinen en moléculas neutras.
Neutralizar el aire
El equipo examinó datos disponibles públicamente de más de 2.500 estaciones terrestres en América del Norte y el Caribe que reciben señales de navegación por satélite. Descubrió que las explosiones de la Starship producían ondas de choque que se propagaban más rápido que la velocidad del sonido, transformando la ionosfera en una región de atmósfera neutra -un «agujero»- durante casi una hora sobre una región que se extiende desde la península de Yucatán en México hasta el sureste de Estados Unidos. Los gases de escape de los cohetes pueden desencadenar reacciones químicas que producen agujeros temporales en la ionosfera, incluso en ausencia de una explosión, pero en este caso las ondas de choque tuvieron, con diferencia, el mayor efecto, dice Yasyukevich.
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«Este estudio de caso me impresionó», dice Kosuke Heki, geofísico de la Universidad de Hokkaido en Sapporo, Japón, que ayudó a revisar el artículo. Sin embargo, cree que los efectos químicos del enorme incendio fueron la principal causa del agujero.
El agujero no fue tan grande como el causado por la erupción de un volcán de Tonga a principios de 2022, dice Heki, pero superó al producido por el histórico meteorito que cayó cerca de Chelyabinsk, Rusia, en 2013, el más grande en un siglo. .
Las perturbaciones ionosféricas pueden afectar no sólo a la navegación por satélite, sino también a las comunicaciones y la radioastronomía. A medida que aumentan las frecuencias de lanzamiento, estos efectos pueden volverse más problemáticos.
