La ionosfera, esa capa de gas ionizado que envuelve la Tierra entre los 60 y los 1.000 kilómetros de altitud, es mucho más que una barrera pasiva frente a la radiación solar. También es la autopista por la que viajan las señales de GPS, los sistemas de navegación aérea y las telecomunicaciones por satélite. Y de noche, cerca del ecuador magnético, esa autopista puede convertirse en un campo minado. El fenómeno responsable tiene nombre: burbujas de plasma ecuatoriales, o EPB por sus siglas en inglés. Y ahora hay pruebas de que ocurren sobre las Islas Canarias.
El Centro Aeroespacial Alemán (DLR) ha presentado en el XVII Simposio Internacional de Aeronomía Ecuatorial (ISEA-17) los primeros registros continuos y sistemáticos de burbujas de plasma sobre Tenerife. No es que el fenómeno sea nuevo para la ciencia, pero sí lo es documentarlo de forma sostenida en el sector atlántico africano, una franja que hasta ahora había permanecido prácticamente sin vigilancia. La isla actúa como observatorio privilegiado justo en ese vacío histórico, y el DLR lleva más de una década mirando al cielo desde allí.
Qué son estas burbujas y cómo se forman
Cuando el Sol se pone, la ionosfera pierde estabilidad en la banda ecuatorial. La capa inferior queda con mayor densidad electrónica que la superior, y eso desencadena lo que los físicos llaman inestabilidad de Rayleigh-Taylor: el plasma más ligero asciende dejando tras de sí huecos casi vacíos de electrones. Esos huecos son las burbujas. Según recoge Geophysical Research Letters, las estructuras documentadas en Tenerife pueden alcanzar 1.700 kilómetros de altura sobre el ecuador geomagnético, medir entre 40 y 100 kilómetros de ancho y desplazarse hacia el este a cerca de 100 metros por segundo. Su pico de actividad coincide con los equinoccios de primavera y otoño, cuando la geometría solar favorece las condiciones de inestabilidad.
El equipo del DLR ha combinado dos instrumentos para registrarlas. Por un lado, un receptor GNSS que lleva operativo más de diez años y que detecta el centelleo que las burbujas provocan en las señales de los satélites: irregularidades rápidas que revelan perturbaciones a pequeña escala, aunque sin mostrar la forma ni el tamaño real de la estructura. Por otro, un detector de luminiscencia atmosférica que capta la tenue emisión de luz que desprende el oxígeno ionosférico durante la noche. Donde hay una burbuja, esa luz simplemente desaparece, dejando al descubierto el contorno exacto del hueco. La combinación de ambos instrumentos es precisamente la novedad metodológica del trabajo: una década de datos de centelleo GNSS más imágenes de gran escala que permiten estudiar el fenómeno en sus dos dimensiones.
Por qué importa más allá de la física
Las burbujas de plasma no son una curiosidad académica. Al ascender, generan centelleo ionosférico: fluctuaciones rápidas e impredecibles en las señales de radio que degradan la precisión del GPS, interrumpen las comunicaciones aéreas y afectan a los servicios de telecomunicaciones por satélite. Las consecuencias son concretas y ya se han vivido. Durante la tormenta geomagnética de abril de 2023, el sistema europeo de navegación por satélite EGNOS experimentó degradaciones significativas en su rendimiento. Y según apunta la revista especializada Satellite Navigation, el gradiente espacial que inducen estas burbujas es especialmente problemático para los sistemas de guiado de aeronaves en aproximaciones de precisión, donde los márgenes de error son mínimos.
El sector atlántico africano concentra rutas aéreas de enorme tráfico entre Europa, África occidental y América del Sur. Conocer con qué frecuencia aparecen estas burbujas sobre Tenerife, cómo varía su intensidad con las estaciones y cuándo el centelleo alcanza niveles críticos para los sistemas de navegación es, en ese sentido, una cuestión con implicaciones directas para la seguridad aérea.
El precedente de las pirámides de Guiza
El mismo fenómeno fue detectado recientemente en otra zona del norte de África. En noviembre de 2023, durante una tormenta geomagnética intensa, una estación de radar instalada en la isla china de Hainan captó una perturbación ionosférica sobre las pirámides de Guiza, a casi 9.500 kilómetros de distancia. El sistema utilizado fue el LARID (Low Latitude Long Range Ionospheric Radar), desarrollado en el Instituto de Geología y Geofísica de la Academia China de Ciencias y validado de forma independiente por receptores GPS situados en África. La detección la llevó a cabo un equipo chino completamente independiente del DLR y con una tecnología radicalmente distinta: donde el DLR observa in situ con alta resolución estructural, el LARID observa a enorme distancia con un alcance sin precedentes pero menor precisión geométrica.
Además de estas dos aproximaciones, satélites como COSMIC-2, GOLD y Swarm realizan observaciones puntuales del fenómeno a escala global, aunque sin la continuidad temporal que ofrece una estación fija en tierra.
Qué falta por saber
Conviene situar el trabajo del DLR en su justa medida. Por ahora es un póster presentado en un simposio científico, no un artículo publicado en una revista con revisión por pares. Eso significa que los datos completos, el análisis estadístico y las conclusiones definitivas todavía no están disponibles para la comunidad científica. Quedan preguntas abiertas relevantes: con qué frecuencia exacta ocurren las burbujas sobre Tenerife, cómo evoluciona su actividad a lo largo del año o en qué condiciones el centelleo alcanza umbrales que afecten de forma real a los sistemas de navegación.
Lo que sí está claro es que el sector atlántico africano deja de ser un punto ciego. Una década de observaciones desde Tenerife empieza a ofrecer una imagen más completa de un fenómeno que, silenciosamente, puede interrumpir las tecnologías sobre las que descansa buena parte de la vida moderna.