¿Son peligrosas las tormentas solares?

Según la NASA, últimamente el sol está haciendo cosas que no se esperaban. Pero no compremos aún el kit de supervivencia. Calma.Se habla mucho de llamaradas solares que podrían desatar una tormenta geomagnética que devolvería a nuestra sociedad al siglo XVIII pero, ¿alguien se digna a decirnos qué son y si deberíamos preocuparnos?

Estos titulares no venden.

En primer lugar, el sol es una explosión termonuclear constante de un millón y medio de kilómetros de diámetro que representa el 99.86% de la masa de todo el sistema solar. No debería extrañarnos que, de tanto en tanto, haga cosas raras. De hecho, lleva haciendo cosas raras desde hace millones de años, con una media de un suceso perjudicial para nuestros sistemas eléctricos cada 500 años, según se puede deducir de los registros dejados por las tormentas geomagnéticas en las capas más profundas del hielo antártico. Pero, claro, de eso no teníamos que preocuparnos hasta hace poco.

Nuestra estrella está compuesta por gas ionizado (cargado eléctricamente), también llamado plasma, considerado el cuarto estado de la materia. Aunque en la Tierra estamos familiarizados con cosas en estado sólido, líquido y gaseoso, lo cierto es que el plasma es la forma más común en la que la materia se presenta en el universo, al ser el componente principal de las estrellas.

Mientras el sol rota, las moléculas ionizadas que lo componen generan un campo magnético. Esto no es nada nuevo, se llama inducción electromagnética y también lo hacen las vitrocerámicas.

La cosa se complica, ya que los polos de la estrella rotan más despacio que su ecuador, con lo que el campo magnético no aparece de manera uniforme y es complicado predecir su comportamiento. Aquí puede verse el efecto, si nos fijamos un poco.

En la Tierra, el campo magnético lo genera el núcleo al rotar: una esfera de diferentes metales, aunque bastante homogénea, fundida y sometida a altísimas presiones. El resultado es un campo magnético  estable, con un polo norte y uno sur, que mantiene una forma similar a esta.

Crédito: wikipedia.

Pero, en el sol, compuesto de plasma algo más denso que el agua, las fuerzas magnéticas se originan prácticamente por todo su volumen, no sólo en el núcleo. Por eso aparecen campos magnéticos en diferentes direcciones que, movidos a velocidades diferentes por el plasma, se fusionan entre sí, se retuercen y se hacen la vida imposible en general hasta que todo se vuelve tan caótico que se “reordenan” para empezar de nuevo. Esto ocurre cada 11 años, en los llamados ciclos solares, durante los cuales los polos de nuestra estrella se invierten.

Claro, que esta reordenación no suele ser pacífica.

Mientras las líneas de campo magnético se desplazan por la superficie solar, el plasma cargado eléctricamente tiende a acumularse alrededor de ellas, generando llamaradas solares del tamaño de decenas de Tierras. Pero no confundamos términos, una llamarada solar vuelve a la superficie del sol, no sale despedida hacia  nosotros.

Crédito: NASA.

El plasma es tan susceptible al magnetismo que tiende a concentrarse alrededor de las zonas de la superficie del sol, generalmente a 6000ºC, donde las líneas de campo se concentran y retuercen, dejando un espacio vacío de material. Es entonces cuando se forman las manchas solares: zonas “frias” en las que la temperatura oscila entre 3000 y 4300ºC, con un rango de tamaños que puede variar de 16 a 160.000 kilómetros,

Crédito de las imágenes: Big Bear Observatory, NASA/Apolo 17, oneminuteastronomer.com.**

Ahora bien, incluso después de formar una mancha solar, los campos magnéticos siguen entrelazándose y desplazando material hasta que, en algún momento, la situación se vuelve insostenible.

Campos magnéticos “excavando” una mancha solar, vista aérea y perfil.

Para que las líneas de campo magnético, representadas en el dibujo en color azul, se redistribuyan hasta alcanzar una configuración estable, no basta con que lleguen a un acuerdo pacífico. Por hacer una aproximación un poco burda, es como estirar una goma elástica hasta que se rompa: la tensión se liberará de manera instantánea, saldrán cosas volando muy rápido y no te gustará estar en medio.

Por tanto, cuando varios campos magnéticos arremolinados y deformados ya no pueden aguantar más la presión, liberan toda la energía súbitamente al reordenarse en un instante, propulsando miles de millones de toneladas de plasma al espacio a velocidades de hasta 3.200 km/s, como un tirachinas descomunal.

A esto se le llama eyección de masa coronal, y que toda esa materia llegue hasta nosotros es lo que nos preocupa.

Por suerte, el campo magnético propio de la Tierra nos protege hasta cierto punto de este torrente de partículas cargadas, que son desviadas hacia los polos e impactan contra las capas altas de la atmósfera, manifestándose en forma de auroras boreales.

Esquema del efecto del campo magnético sobre el viento solar. Fuente: smsc.cnes.fr.

Y una dramatización un poco más detallada.

Así que, después de todo, ¿De lo máximo de lo que tengo que preocuparme es de ver un bonito espectáculo en el cielo?

No, para nada.Si la eyección es suficientemente fuerte, provoca perturbaciones el campo magnético terrestre y se produce una tormenta geomagnética.

En 1859, la tormenta geomagnética más fuerte jamás registrada asustó a más de un operador de telégrafos cuando los postes por donde pasaban los cables empezaron a sacar chispas y alguno que otro se llevó un calambrazo. Incluso llegaron a avistarse auroras boreales en el Caribe, y en latitudes más alejadas del ecuador se dice que podía leerse el periódico bajo la luz de la aurora. De noche.

Para empezar, las partículas cargadas producen corrientes eléctricas en la ionosfera al impactar contra ella a gran velocidad. Muchos sistemas de comunicación utilizan la conductividad natural de la ionosfera para transmitir datos en forma de ondas, por lo que una eyección de masa coronal las distorsionaría todas.

Las mismas corrientes eléctricas en la ionosfera crean a su vez campos magnéticos locales que de ser suficientemente potentes para alcanzar el suelo, entran en contacto con cualquier material ferromagnético e inducen en su interior una corriente eléctrica. El mismo fenómeno que comentábamos al principio (corrientes eléctricas que se mueven y crean campos magnéticos) puede también funciona al revés.

En el caso de la red eléctrica, las fuerzas magnéticas externas que actuarían sobre los cables podrían generar en su interior una corriente suficientemente intensa como para saturarlos o incluso quemarlos, lo que produciría apagones totales. Son especialmente vulnerables a esto los generadores, que no son más que un montón de cobre enrollado en una bobina.

Lo mismo puede ocurrir con las tuberías metálicas que transportan petróleo o cualquier otro líquido, acelerando su corrosión y desequilibrando los sistemas de medición y control de flujo.

De los satélites ya ni hablamos, es obvio que sus circuitos terminarían fritos.

Por supuesto, en un escenario de apagón total y teniendo en cuenta que, por el gasto que supone, las empresas energéticas pasan de tomar medidas al respecto, una llamarada solar suficientemente fuerte podría devolvernos a la época de Napoleón, pero sin toda la emoción de una máquina del tiempo.

¿DEJO DE PERDER EL TIEMPO Y ME VOY YA MISMO A VIVIR AL BOSQUE?

No, no hace falta.

Por muy catastrófico que resulte volver a una época anterior a la electricidad y, pese a todas las tonterías que se han dicho durante el 2012 con toda la historia del calendario maya, es un escenario muy poco probable.

Primero, porque la mancha solar que pretenda exterminarnos con su eyección de plasma mortífera tiene que estar apuntando hacia la Tierra, que además es un blanco móvil muy pequeño.

Segundo, aunque dé la casualidad de que una eyección de masa coronal apunte hacia nosotros, también tiene que tener la potencia suficiente para exterminarnos, que ya de por sí es un evento raro.

Así que, haciendo un poco de números, siguiendo la siguiente estimación:

Un murciélago rojo del este pesa, de media, unos 13 gramos.
– Michael Jordan pesa 100 kilogramos.
– Asumimos que, tanto Michael Jordan como el murciélago, tienen una densidad similar a la del agua (1000 kilogramos por metro cúbico).
– Caben 1.3 millones de Tierras dentro del sol.
– Las eyecciónes de masa coronal no apuntan con alevosía hacia la Tierra, salen disparadas en direcciones al azar.

Entonces, la una eyección de masa coronal tendrá unas posibilidades de golpearnos similares a un escenario en el que Michael Jordan, con los ojos vendados y girando sobre sí mismo, intenta   disparar con un rifle contra un murciélago rojo del este que vuela a su alrededor describiendo un círculo de  563 metros de diámetro.

La escala no es exacta porque Michael Jordan se convertía en un píxel y el murciélago desaparecía, pero nos hacemos una idea.

**No tenía ni idea del tamaño de la mancha solar que aparece ampliada pero, para hacernos una idea, cada píxel de la imagen (antes de reducirla con Photoshop) correspondía a 80 kilómetros en la superficie del sol. Usando esta relación, podemos estimar que el diámetro de esta mancha ronda los 28.000 kilómetros, frente a los 12.756 de la Tierra.

 

 

 

 

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