Tormentas Solares: ¿Qué son y sus consecuencias?

¿Qué son y sus consecuencias?

Una tormenta solar es un fenómeno producido debido a la liberación de grandes cantidades de energía en la superficie del sol, provocando grandes explosiones que calientan el gas a elevadas temperaturas y expulsan cantidades considerables de partículas que viajan a través del espacio a gran velocidad.

Este fenómeno produce radiación electromagnética. Esta energía llega a la Tierra en forma de radiación que choca y afecta al campo magnético de la Tierra, así como a las capas externas del planeta: la ionosfera y la magnetosfera. Una vez que alcanza la superficie, causa serios daños a todos los equipos que funcionan y producen electricidad.

Desarrollo

El Sol está constantemente variando en ciclos, a través de períodos de aumento y disminución de intensidad. Estos ciclos se repiten gradualmente en un periodo de aproximadamente 11 años, a esto se le denomina actividad máxima solar.

Aparecen manchas solares, que son zonas más frías y de color oscuro. La diferencia térmica causa erupciones solares, grandes y violentas llamaradas.

Cuando se completa uno de estos ciclos, se produce una onda expansiva que desencadena explosiones, dando lugar a las tormentas solares. Estas pueden ser más intensas que otras en cada secuencia. Muchas manchas solares provocan la súbita liberación de gran cantidad de materia solar, una nube ardiente de partículas y radiación llamada CME (eyección de masa coronal) que avanza a miles de km por segundo y golpea todo lo que encuentra a su paso. Si apunta a la Tierra, llega en un tiempo entre 18 y 36 horas.

Riesgos en Satélites y GPS

Por un lado, los satélites corren el riesgo de verse afectados por la acción de las partículas cargadas de energía, que pueden causar daños en su estructura o afectar a su funcionamiento. Esto puede afectar tanto a sistemas de posicionamiento, de navegación o satélites de comunicaciones, lo que supondría importantes perjuicios y pérdidas económicas en todas las infraestructuras que dependen del funcionamiento de estos sistemas.

Medición

Las tormentas geomagnéticas se registran en los Observatorios Geomagnéticos como una perturbación de inicio más bien brusco que afecta a las componentes del campo magnético terrestre y que se prolonga durante uno o más días hasta volver a una situación de calma. Para cuantificar el tamaño de las tormentas geomagnéticas se utilizan los índices geomagnéticos. De ellos, los más utilizados son el índice Dst que indica la actividad magnética a partir de una red de cuatro observatorios geomagnéticos situados en la proximidad del ecuador magnético, y los índices trihorarios que indican la actividad geomagnética a intervalos de tres horas. De estos últimos, el más usado es el índice K que es un índice geomagnético de tipo cuasi-logarítmico que indica la perturbación del campo geomagnético a nivel local, tomando como referencia la curva de variación diaria de un día en calma del observatorio geomagnético en el que se mide, durante intervalos de tres horas. A nivel planetario se define el índice Kp que se obtiene por el cálculo de la media ponderada de los índices K observados en una red de observatorios geomagnéticos repartidos por el mundo. La agencia NOAA de Estados Unidos ha definido una escala para cuantificar la intensidad y los efectos de las tormentas geomagnéticas. Consta de cinco posibles valores (G1 a G5) relacionados con los valores del índice Kp alcanzado, e indica la frecuencia promedio con que aparecen en cada ciclo solar.

Efectos en la Aviación

Los tres mayores impactos sobre la aviación debido a eventos de actividad solar son:

1. Malfuncionamiento de las comunicaciones en HF (ATC pierde contacto con avión y activa protocolos de operación conservadores, o protocolos de búsqueda de avión desaparecido, ...)
2. Aumento de los errores del GPS (se debe incrementar espaciado vertical entre vuelos, no se puede realizar aproximaciones con GPS, ...)
3. Recalcular/reprogramar rutas para evitar latitudes altas (más consumo, más retrasos, nuevas escalas, tripulación supera horas de trabajo y necesita reemplazo, ...)

Curiosidades

Las auroras boreales son consecuencia de las tormentas solares. El 2 de septiembre de 1859 se produjo la peor tormenta solar de todos los tiempos, conocida como el evento Carrington, por el astrónomo británico Richard Carrington que lo midió. Causó el colapso de las mayores redes mundiales de telégrafos. Hubo 9 días de severo clima espacial; auroras fueron vistas hasta en latitudes ecuatoriales donde estos no suelen suceder jamás.

Mucho más cercano a nuestro tiempo, en 1989, una gran emisión de energía procedente del Sol provocó una avería en la central eléctrica de Quebec en Canadá. Seis millones de personas de Canadá y EE.UU. se quedaron sin electricidad durante más de nueve horas, y algunos satélites fallaron y modificaron sus órbitas.