Una supertormenta solar golpea Marte: los orbitadores de la ESA detectan la mayor alteración jamás vista en su atmósfera
Una supertormenta solar sacudió Marte en mayo de 2024 y dejó una huella inédita en su atmósfera superior. Dos orbitadores de la Agencia Espacial Europea (ESA) captaron en tiempo real cómo la ionosfera marciana se llenaba de electrones hasta niveles nunca antes observados.
Por Enrique Coperías, periodista científico
Ilustración artística del impacto de una supertormenta solar sobre Marte. La radiación y las partículas energéticas procedentes del Sol alteran la ionosfera del planeta rojo, mientras los orbitadores Mars Express y ExoMars Trace Gas Orbiter de la ESA observan cómo la atmósfera superior se llena de electrones hasta niveles récord. Crédito: IA-DALL-E-RexMolón Producciones
En mayo de 2024, el Sol protagonizó uno de los episodios de actividad solar más intensos de las últimas décadas. En la Tierra, la tormenta geomagnética —conocida como la tormenta de Gannon— iluminó los cielos con auroras visibles incluso en latitudes tan bajas como España y el Mediterráneo. Pero mientras millones de personas miraban hacia arriba, dos naves europeas que orbitan Marte estaban registrando algo aún más extraordinario: cómo esa misma tormenta sacudía la atmósfera del planeta rojo.
Un nuevo estudio científico describe con detalle ese momento fortuito. Los orbitadores Mars Express y ExoMars Trace Gas Orbiter de la Agencia Espacial Europea (ESA) lograron observar casi en tiempo real la respuesta de la ionosfera marciana —la capa de la atmósfera cargada eléctricamente— justo después de que una potente llamarada solar alcanzara el planeta. El resultado fue sorprendente: una de las capas de la ionosfera se volvió casi tres veces más densa de lo habitual, la mayor expansión jamás registrada en esa región de la atmósfera marciana.
El hallazgo ofrece una ventana inédita a la meteorología espacial en Marte y ayuda a comprender cómo el Sol puede alterar la atmósfera de un planeta sin un campo magnético global que lo proteja.
🗣️ «El impacto fue notable: la atmósfera superior de Marte quedó inundada de electrones. Fue la mayor respuesta a una tormenta solar que jamás hemos visto en Marte», explica Jacob Parrott, investigador de la ESA y autor principal del estudio.
Cómo una tormenta solar afectó a la atmósfera marciana
El 15 de mayo de 2024, a las 08:37 (hora universal), las dos sondas europeas realizaron un experimento rutinario. Mediante una técnica llamada radioocultación mutua, una nave envió señales de radio que atraviesan la atmósfera marciana antes de que fueran recibidas por la otra. Al analizar cómo se modifica esa señal, los científicos pueden reconstruir la densidad de electrones en la ionosfera.
Ese día ocurrió algo inesperado: la medición coincidió casi exactamente con la llegada a Marte de una potente llamarada solar de clase X3, una de las categorías más energéticas de explosiones solares. El evento formaba parte de una secuencia de actividad solar extrema del Sol que incluyó múltiples erupciones y eyecciones de masa coronal.
La sincronía fue casi perfecta. La observación se realizó apenas diez minutos después de que el pulso de radiación alcanzara el planeta, lo que permitió observar directamente cómo reaccionaba la ionosfera de Marte.
🗣️ «Por fortuna, pudimos utilizar esta nueva técnica con Mars Express y TGO apenas diez minutos después de que una gran llamarada solar alcanzara Marte. Actualmente solo realizamos dos observaciones por semana en Marte, así que la coincidencia fue extremadamente afortunada», señala Parrott.
En realidad, el entorno espacial marciano llevaba horas —e incluso días— bajo la influencia de perturbaciones solares. Antes de la llamarada se había producido una intensa eyección de masa coronal (CME) que golpeó Marte aproximadamente un día antes, y también es probable que el planeta estuviera recibiendo partículas energéticas solares emitidas por otras erupciones solares previas.
Es decir, la atmósfera de Marte estaba ya agitada cuando llegó el golpe final.
Simulación de la propagación de plasma solar por el Sistema Solar tras una erupción del 20 de mayo de 2024. Las partículas cargadas expulsadas por el Sol se expanden hacia los planetas y varias naves espaciales, ilustrando cómo las tormentas solares pueden afectar a mundos como Marte. Crédito: EUHFORIA/J. Pomoell.
La ionosfera de Marte se vuelve tres veces más densa
La ionosfera es una región de la atmósfera donde la radiación solar arranca electrones de los átomos y moléculas, creando un plasma tenue pero eléctricamente activo. En Marte, esta capa se organiza en varias subcapas, entre ellas las denominadas M1 y M2.
Las mediciones revelaron que la capa M1 —situada aproximadamente a unos 100 kilómetros de altitud— experimentó un crecimiento extraordinario. Su densidad electrónica aumentó un 278% respecto a su valor habitual, un incremento sin precedentes en las observaciones realizadas hasta ahora en Marte.
La capa M2, situada a mayor altitud, también se intensificó, pero mucho menos: alrededor de un 45% de aumento.
Los investigadores compararon esta medición con doce perfiles de ionosfera obtenidos en condiciones normales con geometría similar respecto al Sol. La diferencia era evidente: la capa inferior presentaba un pico de densidad electrónica muy por encima de la variabilidad habitual.
Además, ambas capas se desplazaron hacia arriba unos 6,5 kilómetros, lo que indica que la atmósfera superior también se había calentado y expandido.
Ese aumento de altura probablemente se debe al calentamiento atmosférico provocado por la actividad solar intensa durante los días anteriores, que puede dilatar la atmósfera superior del planeta.
El papel de los rayos X solares en la atmósfera marciana
¿Por qué reaccionó con tanta fuerza la capa M1? La clave está en los rayos X solares emitidos durante las llamaradas solares.
Estas radiaciones de alta energía penetran en las capas superiores de la atmósfera de Marte y liberan electrones al chocar con moléculas de dióxido de carbono, el gas dominante en el planeta rojo. Ese proceso se conoce como fotoionización.
Según las mediciones del instrumento EUVM de la misión MAVEN de la NASA, el flujo de rayos X blandos se triplicó durante la llamarada, pasando de aproximadamente 0,57 a 1,74 milivatios por metro cuadrado.
Sin embargo, el incremento observado en la densidad electrónica de la capa M1 fue incluso mayor de lo que predecían los modelos científicos. Esto sugiere que algo más estaba ocurriendo.
Los científicos proponen una explicación: durante una llamarada solar el espectro de radiación puede endurecerse, es decir, incluir fotones más energéticos. Estos generan electrones secundarios capaces de producir cascadas de ionización adicionales al chocar con otras moléculas.
En otras palabras, cada fotón solar podría estar produciendo más electrones de lo esperado.
Según el análisis del estudio, la eficiencia de estas ionizaciones secundarias debió aumentar al menos 2,5 veces durante el evento.
Marte, un planeta más vulnerable al clima espacial
La reacción de Marte a la tormenta solar es especialmente interesante porque el planeta carece de un campo magnético global como el de la Tierra.
En nuestro planeta, la magnetosfera terrestre desvía gran parte de las partículas solares hacia los polos. Marte, en cambio, posee solo pequeños campos magnéticos locales en su corteza, restos de un antiguo campo magnético que desapareció hace miles de millones de años.
Eso deja su atmósfera superior mucho más expuesta a la meteorología espacial.
Durante episodios intensos, el viento solar puede comprimir la ionosfera marciana, alterar su estructura e incluso arrancar partículas de la atmósfera de Marte hacia el espacio. Estos procesos se consideran una de las razones por las que Marte perdió gran parte de su atmósfera primitiva.
Los orbitadores Mars Express y ExoMars Trace Gas Orbiter emplean la técnica de radioocultación para estudiar la atmósfera de Marte, analizando cómo cambian las señales de radio al atravesar sus distintas capas. Cortesía: Agencia Espacial Europea (ESA).
Un fenómeno inesperado a 245 kilómetros de altura
Además del comportamiento de las capas principales, los investigadores detectaron algo inesperado: una estructura ionizada alrededor de los 245 kilómetros de altitud.
Existen varias hipótesis para explicar su origen. Una posibilidad es que se trate de una inestabilidad Kelvin-Helmholtz en el límite entre la ionosfera de Marte y el viento solar. Recordemos que una inestabilidad Kelvin-Helmholtz es un fenómeno que ocurre cuando dos capas de gas o líquido se mueven a distintas velocidades una sobre otra. Esa diferencia de velocidad genera ondulaciones o remolinos en la frontera entre ambas capas.
En el espacio, puede aparecer en el límite entre el viento solar y la atmósfera o ionosfera de un planeta, produciendo ondas y turbulencias que mezclan el plasma.
Otra opción es que la presión del viento solar durante la tormenta solar haya forzado las líneas del campo magnético interplanetario a penetrar más profundamente en la atmósfera marciana, generando corrientes de escape de iones hacia el espacio.
En cualquiera de los casos, el fenómeno parece vinculado a la fuerte perturbación del entorno espacial de Marte.
Cuando el clima espacial afecta a las naves espaciales
Lo más notable de este estudio es la coincidencia temporal. Las tormentas solares son fenómenos impredecibles, y las observaciones directas de su impacto en otros planetas son raras.
Las mediciones realizadas por la Mars Express y el Trace Gas Orbiter forman parte de una campaña iniciada en 2020 para estudiar la ionosfera de Marte mediante radioocultaciones entre ambas naves. Hasta ahora se han obtenido más de un centenar de mediciones, pero solo una pequeña fracción coincide con eventos solares extremos.
Captar el impacto apenas minutos después de la llegada de una llamarada solar ofrece un laboratorio natural único para estudiar cómo responden las atmósferas planetarias a la actividad estelar. En esas condiciones extremas, además, las naves también sintieron el impacto del clima espacial.
🗣️ «La tormenta también provocó errores informáticos en ambos orbitadores, algo típico del clima espacial, porque las partículas implicadas son extremadamente energéticas y difíciles de predecir. Por suerte, las naves fueron diseñadas teniendo esto en cuenta, con componentes resistentes a la radiación y sistemas específicos para detectar y corregir estos errores. Se recuperaron rápidamente», explica Parrott.
El observatorio solar SOHO captó la enorme erupción solar que desencadenó la mayor tormenta solar en más de una década, registrada entre el 10 y el 12 de mayo de 2024. Situado entre el Sol y la Tierra, el satélite pudo observar el estallido completo de material expulsado al espacio. Crédito: SOHO (ESA & NASA).
Por qué estudiar tormentas solares en Marte es importante
Comprender la meteorología espacial en Marte no es solo una cuestión académica.
Las tormentas solares pueden interferir en las comunicaciones por radio, alterar instrumentos científicos y afectar a futuras misiones tripuladas a Marte. En algunos casos, eventos energéticos intensos pueden incluso producir apagones de radar en Marte, dificultando la comunicación con vehículos en la superficie marciana.
Además, el estudio ayuda a mejorar los modelos de evolución atmosférica de Marte. Saber cómo el Sol interactúa con la atmósfera marciana es clave para entender cómo pasó de ser un mundo potencialmente más cálido y húmedo a convertirse en el desierto helado que vemos hoy.
🗣️ «Estos resultados mejoran nuestra comprensión de Marte, ya que muestra cómo las tormentas solares depositan energía y partículas en su atmósfera —señala Colin Wilson, científico de proyecto de Mars Express y Trace Gas Orbiter. Y añade—: Esto es importante porque sabemos que el planeta ha perdido enormes cantidades de agua y la mayor parte de su atmósfera hacia el espacio, muy probablemente debido al viento continuo de partículas que emite el Sol».
Pero el fenómeno también tiene implicaciones prácticas para la exploración de Marte. «Pero hay otra cara de la moneda: la estructura y la composición de la atmósfera de un planeta influyen en cómo viajan las señales de radio por el espacio. Si la atmósfera superior de Marte está llena de electrones, esto podría bloquear las señales que utilizamos para explorar la superficie del planeta mediante radar, algo que debemos tener muy en cuenta al planificar nuestras misiones y que puede afectar a nuestra capacidad para investigar otros mundos», añade Wilson.
Una nueva herramienta para estudiar la atmósfera del planeta rojo
La observación de esta supertormenta solar demuestra el enorme valor de mantener una vigilancia continua de Marte desde órbita.
Cada episodio extremo del Sol funciona como un experimento natural que permite estudiar cómo se comporta la atmósfera marciana bajo condiciones límite. Y cuanto más se aprende sobre estas interacciones, más claro resulta que el clima espacial es una pieza fundamental en la historia del planeta Marte.
Además, el estudio demuestra el potencial de la técnica empleada para observar estos fenómenos. «Esta técnica se ha utilizado durante décadas para explorar el Sistema Solar, pero empleando señales enviadas desde una nave espacial hacia la Tierra —destaca Wilson. Y concluye—: Solo en los últimos cinco años aproximadamente hemos empezado a usarla en Marte entre dos naves, como Mars Express y TGO, que normalmente utilizan esas radios para transmitir datos entre orbitadores y rovers. Es fantástico verla en acción».
En mayo de 2024, mientras la Tierra contemplaba auroras inesperadas en sus cielos nocturnos, Marte estaba viviendo su propia tormenta solar invisible. Gracias a dos orbitadores europeos y a un golpe de suerte cósmico, los científicos pudieron verla en acción por primera vez con un nivel de detalle sin precedentes.▪️(6-marzo-2026)
Información facilitada por la ESA
Fuente: Parrott, J., Sánchez-Cano, B., Svedhem, H. et al. Martian ionospheric response during the may 2024 solar superstorm. Nature Communications (2026). DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-026-69468-z
