Este año hemos comprobado los efectos de las tormentas solares de primera mano, tanto que algunas de ellas fueron tan poderosas que han provocado auroras asombrosas en latitudes medias.

Por suerte, en la actualidad, la tecnología moderna garantiza que podamos anticiparnos a estos eventos extremos. Una flota de satélites monitorea constantemente el clima espacial, mientras los científicos analizan datos y estudian sus efectos en la Tierra.

Mientras tanto, los observadores del cielo dirigen su mirada y sus cámaras hacia el cielo para capturar las fascinantes auroras provocadas por tormentas geomagnéticas. Pero ¿qué pasa con aquellas que tuvieron lugar antes de la tecnología moderna? Si una tormenta solar de una magnitud sin precedentes ocurrió hace miles de años, ¿cómo lo sabríamos?

Por suerte para nosotros, los árboles antiguos actúan como cápsulas del tiempo, registrando silenciosamente la historia de la Tierra. Gracias a ello, un equipo de científicos de la Universidad de Arizona dirigido por Irina Panyushkina y Timothy Jull está desvelando estos secretos arbóreos analizando cuidadosamente los anillos de los árboles para revelar evidencia de colosales tormentas solares conocidas como Eventos Miyake.

Estos fenómenos meteorológicos espaciales son tan raros que solo se han detectado 6 en los últimos 14.500 años, el más reciente de los cuales ocurrió entre 664 y 663 a. C. Y el equipo de Panyushkina los ha estudiado. Los resultados se han publicado en Nature.

Tenemos suerte de que este último fenómeno de Miyake haya ocurrido hace tanto tiempo, dicen los investigadores. “Si ocurriera hoy, tendría efectos catastróficos en la tecnología de las comunicaciones", afirma Panyushkina en un comunicado.

Los fenómenos de Miyake representan un tipo extremo de actividad solar identificado por primera vez en 2012 por el físico japonés Fusa Miyake. De hecho, en este estudio el propio Miyake, formó parte del equipo de Panyushkina, revelando la firma distintiva de estos fenómenos: aumentos bruscos de isótopos de carbono radiactivo, específicamente carbono-14, encontrados en los anillos de crecimiento de los árboles.

El carbono-14 es una variante radiactiva natural del carbono, que se forma en la atmósfera cuando la radiación cósmica interactúa con el nitrógeno. Finalmente, este carbono-14 reacciona con el oxígeno para formar dióxido de carbono. El dióxido de carbono luego ingresa a los árboles a través de la fotosíntesis.

“Después de unos meses, el carbono-14 habrá viajado desde la estratosfera hasta la atmósfera inferior, donde es absorbido por los árboles y se convierte en parte de la madera a medida que crecen", añade Panyushkina.

Los autores diseccionaron cuidadosamente anillos de árboles individuales de muestras de madera antiguas recogidas de árboles muertos enterrados en las riberas de los ríos, así como de troncos recolectados durante excavaciones arqueológicas. El componente principal de la madera, la celulosa, se quema luego para determinar el contenido de radiocarbono.

Cuando se detecta un pico de radiocarbono, los investigadores comparan los datos de los anillos de los árboles con picos en diferentes isótopos, como el berilio-10, que ha quedado atrapado en núcleos de hielo recuperados de glaciares y capas de hielo, otra gran cápsula del tiempo natural. Al igual que el carbono-14, el berilio-10 se forma en la atmósfera como resultado de un bombardeo de partículas solares; las precipitaciones, como la lluvia o la nieve, capturan el isótopo y lo encierran en una capa de hielo.

“Si los núcleos de hielo tanto del Polo Norte como del Polo Sur muestran un aumento del isótopo berilio-10 en un año en particular que corresponde a un aumento del radiocarbono en los anillos de los árboles, sabemos que hubo una tormenta solar”, confirma Panyushkina.

Tanto los datos de los anillos de los árboles como los del hielo determinaron la fecha de la tormenta solar extrema de Miyake, cuya cronología se había eludido durante mucho tiempo a los investigadores, entre 664 y 663 a. C.