Tormenta solar: Información y daños en la actualidad

Partículas solares interactuando con la magnetosfera terrestre.

Las tormentas solares son, como su nombre indica y de forma sencilla, son tormentas o llamaradas producidas por el sol y que pueden llegar a la tierra en forma de radiacion electromagnetica (olvidese del fuego). Ocurren aproximadamente cada 11,5 años. Cuando toca (como ahora en el periodo 2011-13) pueden alterar los sistemas eléctricos (recuerde este dato).

El problema es la electricidad.

En 1859 se produjo una gran llamarada solar que efecto a las primeras redes del telégrafo instaladas de Norteamérica y Europa, provocando cortocircuitos e incendios. Produjo Auroras Boreales incluso en el Caribe o en las islas Baleares (y no en el Ártico como es habitual). A este fenómeno se le denomino evento Carrington, porque un científico con ese nombre realizo el seguimiento del sol.

Las tormentas solares afectan por tanto sistemas eléctricos.

Si te interesa exclusivamente su impacto en la actualidad. Andá al apartado "Tormentas solares y la Era de las comunicaciones"

Tormenta geomagnética o solar

Una tormenta geomagnética es una perturbación temporal de la magnetosfera terrestre. Asociada a una eyección de masa coronal (CME), un agujero en la corona o una llamarada solar, es una onda de choque de viento solar que llega entre 24 y 36 horas después del suceso. Esto solamente ocurre si la onda de choque viaja hacia la Tierra. La presión del viento solar sobre la magnetosfera aumentará o disminuirá en función de la actividad solar. La presión del viento solar modifica las corrientes eléctricas en la ionosfera. Las tormentas magnéticas duran de 24 a 48 horas, aunque pueden prolongarse varios días.

Se cree que la erupción más poderosa de los últimos 500 años sucedió en septiembre de 1859: fue observada por el astrónomo británico Richard Carrington y dejó rastros en el hielo de Groenlandia en forma de nitratos y berilio-10, que permite medir su potencia aún hoy.

Etapas

1ª etapa - Erupción solar: tarda solamente 8 minutos en llegar a la tierra. La radiación electromagnética es capaz de interrumpir las comunicaciones. La erupción solar expande la atmósfera hasta alcanzar las órbitas de los satélites, alterando sus órbitas y provocando su caída a la superficie de la Tierra.
2ª etapa - Tormenta de Radiación: un bombardeo de radiación que puede quemar los circuitos eléctricos y dañar a las personas expuestas; aún cuando la atmósfera y la magnetósfera actúan a modo de escudo para evitar este tipo de efectos.
3ª etapa - Eyección de Masa Coronal (en inglés CME): Esta es la onda más peligrosa ya que, en el caso de estar orientada hacia el sur, daña los satélites, todos los transformadores eléctricos por los que pase electricidad y las comunicaciones en todo el planeta. Si está orientada al norte, rebotará en la magnetosfera.

Etapas de una tormenta solar, siendo A la Erupción solar, B la Tormenta de radiación y C la CME. Leyenda numérica: CUADRO A: 1-Sol, 2-laTierra, 3-atmósfera terrestre, 4-satélites; CUADRO B: 5-atmósfera después de la Erupción solar; CUADRO C: (sin leyenda numérica).

Aparte de las brillantes auroras, se encuentran efectos menos placenteros de la conexión entre el Sol y la Tierra. De
hecho, las brillantes auroras son meramente una señal visible de que el balance entre la energía magnética y eléctrica en la
magnetosfera de la Tierra ha sido perturbado. Con un CME promedio descargando alrededor de 1500 Gigawatts de electricidad a la atmósfera (el doble de la
electricidad generada en todo Estados Unidos), grandes cambios pueden ocurrir
en el espacio. Esos cambios pueden perturbar un mundo que depende de satélites,
energía eléctrica, y radio comunicaciones— las cuales se ven afectadas por tormentas magnéticas. Por ejemplo, una serie de destellos solares y un CME en marzo
del 1989, produjeron intensas tormentas magnéticas que dejaron a millones de
personas en Québec, Canadá sin energía eléctrica por días, en algunos casos.
Los CMEs y las tormentas magnéticas pueden ser especialmente peligrosas
para el viento solar y para los satélites orbitando en las correas de radiación alrededor de la Tierra. Los iones energéticos acelerados por una tormenta pueden
perturbar computadoras en naves espaciales y degradar los paneles solares utilizados para generar energía eléctrica a satélites. Plasmas energizados en el espacio
terrestre pueden causar una acumulación de cargas eléctricas en la superficie de
naves espaciales que producen chispas eléctricas dañinas. En 1994, dos satélites se
apagaron involuntariamente durante tormentas magnéticas— debido a esto, el servicio telefónico en todo Canadá fue interrumpido por meses. Durante el periodo
de marzo del 1989, mencionado anteriormente, más de 1500
satélites bajaron su velocidad o se salieron de sus órbitas por
varias millas debido a el aumento en el arrastre atmosférico.
Desde el 1996, las tormentas solares han interrumpido al menos 14 satélites, causando alrededor de $2 billones de dólares
en pérdidas.
Las tormentas magnéticas también pueden alterar señales de radio, las cuales rebotan en la ionosfera terrestre (la
capa más externa de nuestra atmósfera) como un tipo de estación natural de retransmisión. Las tormentas magnéticas pueden borrar completamente comunicaciones radiales alrededor de los polos de la Tierra por días. Las comunicaciones desde los satélites en tierra también son alteradas debido al efecto que el estado de perturbación de la ionosfera tiene en esas señales. Una gran cantidad de la información moderna es retransmitida por satélites; desde GPS hasta máquinas de cajeros automáticos. Las mismas están propensas a interrupciones diarias.
Las tormentas magnéticas también pueden afectar la fuerza de los campos magnéticos de la Tierra. Estos cambios pueden producir oscilaciones de líneas de energía eléctrica y transformadores, al igual que corrientes eléctricas corrosivas en tuberías de gas y de aceite.
El incidente del 1989 en Québec demostró cuán perturbadores pueden ser los efectos de las condiciones del tiempo en el espacio, inclusive para nosotros aquí en la superficie de la Tierra.

Eyección de masa coronal

Ejemplo de una Eyección de masa coronal o CME

Se denomina eyección de masa coronal o CME (por sus siglas en inglés: Coronal Mass Ejection) a una onda hecha de radiación y viento solar que se desprende del Sol en el periodo llamado Actividad Máxima Solar, que ocurre cada 11 años. Esta onda es muy peligrosa ya que, si llega a la Tierra y su campo magnético está orientado al sur, puede dañar los circuitos eléctricos, los transformadores y los sistemas de comunicación, además de reducir el campo magnético de la Tierra por un período.

Arcos que crecen por encima de una región activa del Sol.

Investigaciones científicas recientes han demostrado que el fenómeno de reconexión magnética es responsable de las eyecciones de masa coronales y de las erupciones solares. Reconexión magnética es el nombre dado al reordenamiento de las líneas de campo magnético cuando dos campos magnéticos opuestos se acercan. Este reordenamiento está acompañado de una liberación espontánea de la energía almacenada en los campos originales dirigidos de forma opuesta.

En el Sol, la reconexión magnética puede comenzar por una pequeña curva en el campo magnético que poco a poco se va cerrando sobre sí misma. Las líneas de campo de fuerza se ven cada vez más curvadas hasta que de repente cortan la curva, volviendo a la forma original. Sin embargo queda una parte sin conexión en forma de anillo. Este campo magnético en forma de anillo y el material que este contiene se pueden expandir violentamente hacia el exterior formando la eyección de masa coronaria. Esto también explica por qué las EMC y las erupciones solares ocurren desde los puntos donde el campo magnético solar es mucho más fuerte que la media.

Antecedentes de las tormentas geomagneticas

Primera erupción solar: 1859

dijoue la interacción más violenta que nunca se ha registrado entre la actividad solar y la Tierra. La acción del viento solar sobre la Tierra el año 1859 fue, con diferencia, la más intensa de la que se tiene constancia. El día 28 de agosto aparecieron numerosas manchas solares, y entre los días 28 de agosto y 2 de septiembre se declararon numerosas áreas con fulguraciones.[/quote]

En el año 1859 se produjo una gran fulguración solar. La tormenta solar de 1859 fue la más potente registrada en la historia. A partir del 28 de agosto, se observaron auroras que llegaban al sur hasta el Caribe. El pico de intensidad fue el 1 y 2 de septiembre, y provocó el fallo de los sistemas de telégrafo en toda Europa y América del Norte. Los primeros indicios de este incidente se detectaron a partir del 28 de agosto de 1859 cuando por toda Norte América se vieron auroras boreales. Se vieron intensas cortinas de luz, desde Maine hasta Florida. Incluso en Cuba los capitanes de barco registraron en los cuadernos de bitácora la aparición de luces cobrizas cerca del zenit. En aquella época los cables del telégrafo, invento que había empezado a funcionar en 1843 en los Estados Unidos, sufrieron cortes y cortocircuitos que provocaron numerosos incendios, tanto en Europa como en Norteamérica. Se observaron auroras en zonas de baja latitud, como Roma, Madrid, La Habana y las islas Hawai, entre otras.

Imagen sencilla de la tecnología de 1859. Extraída de la conferencia de Miguel Ángel Rodríguez en Protección Civil España que aporto una gran documentación de incidentes ya ocurridos de tormentas solares y especialmente de cómo los gobiernos de USA, Inglaterra y Alemania están preparándose.

Descarga el powerpoint de la conferencia completa de Miguel Ángel Rodríguez desde Aquí

La tormenta solar de Quebec en 1989

En marzo de 1989, una tormenta solar mucho menos intensa que la de 1859, provocó que la planta hidroeléctrica de Quebec (Canadá) se detuviera durante más de nueve horas; los daños y la pérdida de ingresos resultante se estiman en cientos de millones de dólares.

Con una tormenta solar solamente algo más intensa o fuerte seria imposible reparar en poco tiempo todos los grandes grupos eléctricos. Estamos hablando de maquinaria industrial de la que no hay repuesto…..ver las fotos para darse una idea de como quedaron los transformadores.



Pero esa no fué la última vez que tuvo lugar una tormenta de las magnitudes de la de Quebec.
Poca gente sabe que las grandes tormenta geomagnéticas ya ocurrieron varias veces en pocos años. En concreto 9 veces. Lo que sucede que por una serie de circunstancias afortunadas, no fueron graves. Por tanto la estadistica juega en contra.

Tormentas solares y la Era de las comunicaciones

Una tormenta solar de esta magnitud tendría graves consecuencias para la civilización actual. Los rayos cósmicos erosionan los paneles solares de los satélites artificiales y reducen su capacidad para generar electricidad. Muchos satélites de comunicaciones, por ejemplo la ANIK E1 y la E2 en 1994 y Telstar 401 de 1997 han resultado dañados por este motivo. Un caso un poco diferente se debe a la expansión de la atmósfera por los rayos X que produjo daños al Asko japonés el 14 de julio de 2000.
Los satélites artificiales han sido diseñados específicamente para evitar las calamidades del clima espacial, pero las redes eléctricas son incluso más frágiles. Los grandes transformadores están conectados a tierra y, por tanto, pueden ser susceptibles de ser dañados por las corrientes continuas inducidas por las perturbaciones geomagnéticas y aunque los transformadores evitasen la destrucción de los núcleos magnéticos se podrían cargar durante la mitad del ciclo de corriente alterna, lo que distorsionaría la forma de las ondas de 50 o 60 Hertz.

Al sol le pasa algo

Existe mucho interés por el sol en estos últimos años. Son multitud los proyectos e investigaciones que tienen como objetivo el sol. El sol parece tener ciertos ciclos que solo ahora empezamos a descubrir.
Desde observar las manchas solares a enviar satelites.

El sol y el cambio climatico

“EL SOL Y EL CAMBIO CLIMATICO” y está escrito por James A. Marusek; un científico que ha trabajado durante casi 40 años como físico e ingeniero para el Departamento de la Marina estadounidense. El es ponente en muchos simposios sobre Cambio Climático. Realizo un estudio sobre predicción de huracanes atlánticos y tornados norteamericanos que ha sido hasta ahora fiable al 100 %.

Desde Aquí pueden ver y descargar en español su reportaje

Desde Aquí un podcast de audio del anterior link

La NASA advierte un tormenta solar para el 2013

Satélites alrededor del Sol y de la Tierra, principales víctimas de una Tormenta solar.

Al parecer, la preocupación se basa en que en el año 2013, el sol llegará a una etapa de su ciclo natural durante la cual estos grandes eventos (llamaradas y tormentas) son más probables. Esto puede parecerle un poco extraño, usted probablemente ha oído hablar (como yo) sobre una especial actividad solar que ha sido notable este último medio siglo, más o menos, y que se espera que disminuya considerablemente (posiblemente hasta desaparecer) en los próximos dos años.

Entonces, ¿qué está pasando? Bueno, algo similar ha ocurrido antes. En 1859 una tormenta gran solar quemó cables telegráficos en toda Europa y los Estados Unidos. El Dr. Stuart Clark escribió un libro, The Sun Kings, refiriéndose a lo ocurrido. En el explica que la "Llamarada Carrington", como fue llamada," ahogó dos tercios de los cielos de la Tierra en una aurora de color rojo sangre la noche siguiente, y paralizó la navegación y comunicación global, tal y como era en ese entonces. "Las brújulas se tornaron inútiles y la red telegráfica cayó dejando solo el fantasma de la electricidad en los cables".

El Dr. Clark dijo que "No hay absolutamente ninguna razón para creer que nos dirigimos hacia el Armagedón solar en el año 2013..."

El sol llegó a un nivel récord en la segunda mitad del siglo 20, y ahora "ha muerto" descendiendo hasta su nivel más bajo desde hace un siglo. Pero el doctor Clark advierte que "Aunque los niveles medios de actividad solar hayan disminuido, no significa que el Sol esté a salvo de erupciones grandes o incluso gigantes. El promedio de bajos niveles de actividad pueden incluso desencadenar llamaradas gigantes". "Tal vez como sucede con los terremotos, tras una serie de erupciones constantes y/o temblores, la energía se disipa de manera uniforme durante largos periodos de tiempo. Pero en períodos de tranquilidad, esa energía podría estar acumulandose hasta estallar de pronto produciendo un evento gigante. Esta especulación esta vigente."

Es para el año 2013 cuando se espera el siguiente pico en el ciclo de actividad solar, y aunque no podemos predecir las llamaradas individuales, el Dr. Clark señala que la mayor parte de ellas ocurren a menudo poco después del pico. Por supuesto, si un evento "Carrington" volviese a suceder, tendría sería, potencialmente, mucho más problemático que en el pasado ya que en 1859 la comunicación eléctrica se hallaba apenas en su "infancia".



El Dr. Clark dijo que "No hay absolutamente ninguna razón para creer que nos dirigimos hacia el Armagedón solar en el año 2013, pero que sin embargo, deberíamos esperar que tarde o temprano haya otro evento Carrington y eso es lo que estos científicos [en la NASA] están tratando de prevenir. La legislación de los EE.UU. acaba de aprobar el Congreso para ayudar a endurecer la red contra las erupciones solares ". Por lo tanto - es algo real, y que debería preocuparnos. Pero debemos saber también que pueden tomarse medidas preventivas. Los satélites pueden enviarse "fuera de línea" durante las erupciones grandes, las redes eléctricas y redes de comunicación se pueden proteger contra la radiación electromagnética y así sucesivamente.