Tormentas solares

Una erupción solar observada desde el Skylab (NASA, 1974)

(Publicado originalmente en Madrid Sindical)

Este post participa en la XXXI Edición del Carnaval de la Física, que organiza Imperio de la Ciencia.

A simple vista, desde la Tierra, el Sol parece una esfera estable y tranquila. Pero nada más lejos de la realidad. Su superficie está en continua agitación; sus campos magnéticos provocan enormes erupciones de materia y energía que intensifican la radiación del viento solar. Los efectos de esas erupciones tardan entre uno y cinco días en llegar a nuestro planeta, donde causan las llamadas tormentas geomagnéticas.

Estas tormentas son más frecuentes en los máximos y en los mínimos del ciclo de actividad solar de 11 años, y en ellas se incrementan tanto las partículas energéticas procedentes del viento solar como las corrientes eléctricas en la magnetosfera y en la ionosfera, provocando auroras y alteraciones en las brújulas, en los sistemas GPS y en las transmisiones de radio y radar. Las variaciones del campo magnético terrestre afectan a la orientación de las aves migratorias, e inducen corrientes en las líneas eléctricas y telefónicas que pueden provocar sobrecargas, como ocurrió el 13 de marzo de 1989, cuando una tormenta geomagnética causó un apagón en la provincia canadiense de Quebec que afectó a seis millones de personas durante nueve horas. Este efecto es más intenso cuanto más largo es el cable, por lo que suele producirse en países grandes, como EE.UU., Canadá, Australia, China y Rusia; en Europa, con líneas más cortas, somos menos vulnerables. Las corrientes inducidas también aparecen en oleoductos y gasoductos metálicos, en los que pueden provocar un aumento de la corrosión.

Una aurora en Alaska (Joshua Strang, USAF, 2005)

El primero que detectó los efectos de una tormenta geomagnética fue el naturalista alemán Alexander von Humboldt. El 21 de diciembre de 1806, Humboldt observó en Berlín alteraciones en una brújula, coincidentes con la aparición de auroras. La mayor tormenta geomagnética se registró entre el 1 y el 2 de septiembre de 1859, tras la observación de numerosas manchas y erupciones solares en los días anteriores. Las corrientes inducidas en los hilos telegráficos provocaron incendios y descargas eléctricas que afectaron a varios telegrafistas, y las auroras pudieron verse en latitudes tan bajas como Hawái, México, Cuba e Italia. Del estudio de los indicios presentes en el hielo de los polos, parece que esas tormentas tan intensas ocurren cada quinientos años.

La atmósfera terrestre es un filtro muy eficaz contra las partículas energéticas (protones y electrones) del viento solar, pero en el espacio, durante una tormenta, los astronautas pueden recibir dosis elevadas o incluso mortales de radiación. Esas partículas y los campos electromagnéticos también pueden causar daños físicos en los circuitos electrónicos de los satélites. Además, las tormentas geomagnéticas calientan las capas superiores de la atmósfera, haciendo que se expandan. El aire caliente se eleva y su rozamiento altera las órbitas de los satélites en órbitas bajas. Ésta fue la causa de la caída prematura a la Tierra, en 1979, del laboratorio espacial Skylab.

Hoy en día, la actividad del Sol está vigilada por sondas y observatorios que nos advierten de la llegada de esas tormentas con el fin de tomar medidas preventivas para minimizar los daños que pueden causar.