Durante la última semana, nuestro sol ha estado arrojando algunas erupciones solares bastante potentes mientras se mantiene en el pico de su ciclo solar de 11 años. Pero, ¿hasta qué punto hay que preocuparse por los eructos radiactivos del sol?
En primer lugar, vamos a distinguir entre varios tipos diferentes de actividad solar:
Las manchas solares son enormes áreas oscuras en la superficie del sol, formadas cuando las fluctuaciones en el campo magnético del sol burbujean hacia la superficie. Las manchas son oscuras porque son más frías que las otras partes de la superficie solar que las rodean. La frialdad en este caso es bastante relativa: una mancha solar sigue estando a 8.000 grados Fahrenheit (4.500 Celsius), pero está rodeada de material que alcanza temperaturas de 11.000 grados F (6.000 C).
Las erupciones solares son explosiones gigantescas asociadas a las manchas solares, causadas por la liberación repentina de energía a partir de «giros» en el campo magnético del sol. Son intensos estallidos de radiación que pueden durar desde minutos hasta horas.
Las eyecciones de masa coronal (CME) coinciden a veces con las erupciones solares. Son enormes explosiones de materia -gas y plasma magnetizado- que se alejan del sol a millones de kilómetros por hora.
¿Cuál es el problema?
Las erupciones solares y las CME no suponen una amenaza directa para los humanos: la atmósfera terrestre nos protege de la radiación del clima espacial. (Si un astronauta en el espacio es bombardeado con las partículas de alta energía de una CME, podría resultar gravemente herido o morir. Pero la mayoría de nosotros no tendremos que preocuparnos por esa situación). Sin embargo, podríamos sentir los efectos de las CME de forma indirecta, a través de las interrupciones de nuestra tecnología -algunas de las cuales podrían tener efectos devastadores y persistentes en la civilización.
Cuando una CME golpea la magnetosfera de la Tierra -el volumen de espacio que rodea nuestro planeta influenciado por nuestro campo magnético-, si se dirige hacia el sur, interactuará fuertemente con el campo magnético de la Tierra orientado hacia el norte. Cuando esto ocurre, el campo magnético de la Tierra «se abre como una cebolla, permitiendo que las partículas energéticas del viento solar bajen por las líneas de campo para golpear la atmósfera sobre los polos», explica la NASA. «En la superficie de la Tierra, una tormenta magnética se ve como una rápida caída de la intensidad del campo magnético de la Tierra. Esta disminución dura entre 6 y 12 horas, después de lo cual el campo magnético se recupera gradualmente durante un período de varios días.»
La tormenta geomagnética que resulta de las interacciones entre la CME y la magnetosfera puede estropear todo tipo de tecnología de la que dependemos en la vida moderna. Los satélites que orbitan a gran altura en órbitas geosincrónicas -muchos de ellos satélites de comunicaciones- son vulnerables a las tormentas geomagnéticas, ya sea porque podrían ser penetrados por partículas de alta energía o porque el satélite podría cargarse mucho, causando daños a los componentes clave por la descarga de corrientes.
Más grave aún es la posibilidad de que las CME dañen las redes eléctricas. Una tormenta geomagnética produce corrientes eléctricas en el material conductor del suelo, incluso a través de tuberías, cables de comunicación y líneas eléctricas. Estas grandes corrientes inducidas por el geomagnetismo pueden sobrecargar los transformadores y provocar apagones generalizados.
«Imagínese grandes ciudades sin electricidad durante una semana, un mes o un año», dijo el físico de la Universidad de Colorado Daniel Baker en una reunión de geofísica de 2011, según National Geographic. «Las pérdidas podrían ser de 1 a 2 billones de dólares, y los efectos podrían sentirse durante años»
Nada de esto es puramente hipotético. La tormenta solar de 1859 apodada Evento Carrington, la más fuerte de la que se tiene constancia, hizo estallar las auroras hasta el sur de Cuba y dejó inoperativas las líneas telegráficas de toda Norteamérica. Una CME de 2003 perturbó los satélites y las comunicaciones de radio de alta frecuencia, y dejó sin luz a la ciudad sueca de Malmo.
Como parte de un taller financiado por la NASA sobre los impactos del clima espacial, el ingeniero y experto en tormentas geomagnéticas John Kappenmann analizó cómo una tormenta geomagnética a la par de una particularmente fuerte vista en mayo de 1921 dañaría la red. Kappenmann calculó que si el evento solar de 1921 se produjera hoy, más de 130 millones de personas se quedarían sin electricidad y 350 transformadores correrían el riesgo de sufrir daños permanentes. Sustituir o reparar esos transformadores podría llevar de semanas a meses; mientras tanto, todo, desde el agua potable hasta las gasolineras, pasando por el servicio de telefonía móvil y el transporte, se vería afectado en las zonas sin electricidad.
«La física del Sol y del campo magnético de la Tierra no ha cambiado fundamentalmente, pero nosotros sí», dijo Kappenman a Popular Science. «Decidimos construir las redes eléctricas, y las hemos hecho progresivamente más vulnerables a medida que las hemos conectado a todos los aspectos de nuestras vidas. Algún día se producirá otro evento Carrington»
¿Qué podemos hacer?
Irónicamente, parte de la razón por la que los transformadores de alto voltaje son vulnerables a las tormentas geomagnéticas se debe a las medidas que hemos tomado para protegerlos de los rayos. Las conexiones a tierra entre los transformadores que disipan esas sobretensiones también sirven de vía para las corrientes inducidas por el geomagnetismo. Las empresas de servicios públicos pueden protegerse contra la meteorología espacial severa equipando los transformadores clave con resistencias eléctricas o condensadores, pero con un precio de cientos de miles de dólares por transformador, no se lanzan a instalar voluntariamente estas protecciones.
Una advertencia más anticipada de las CME potencialmente dañinas que se dirigen a la Tierra daría a las empresas de servicios públicos algún tiempo para reducir la generación de energía para tratar de mitigar los efectos de las corrientes geomagnéticas. En la actualidad, el Centro de Predicción del Tiempo Espacial del Servicio Meteorológico Nacional sólo puede avisar de las tormentas geomagnéticas fuertes con una antelación de entre 10 y 60 minutos. Una mejor previsión del tiempo espacial podría darnos más tiempo para hacer los preparativos para capear la tormenta solar. Por desgracia, nuestro sistema de alarma ya está empezando a necesitar actualizaciones. Muchos de los satélites de los que dependemos para vigilar la actividad del sol se acercan al final de su vida útil, y los planes para sustituirlos son escasos.
En general, «estamos empezando a ver una mayor concienciación» entre los responsables políticos sobre los riesgos que suponen las tormentas solares, dijo Chris Beck, del Consejo de Seguridad de la Infraestructura Eléctrica, al Washington Post. «Aunque no estamos del todo en el punto de poner realmente soluciones».»
Imagen: NASA/SDO