La tormenta solar del fin del mundo

El escenario podría ser cualquier gran ciudad de Estados Unidos, China o Europa. La hora, por ejemplo, poco después del anochecer de cualquier día entre mayo y septiembre de 2012. El cielo, de repente, aparece adornado con un gran manto de luces brillantes que oscilan como banderas al viento. Da igual que no estemos cerca del Polo Norte, donde las auroras suelen ser comunes. Podría tratarse perfectamente de Nueva York, Madrid o Pekín. Pasados unos segundos, las bombillas empiezan a parpadear, como si estuvieran a punto de fallar. Después, por un breve instante, brillan con una intensidad inusitada... y se apagan para siempre. En menos de un minuto y medio, toda la ciudad, todo el país, todo el continente, está completamente a oscuras y sin energía eléctrica. Un año después, la situación no ha cambiado. Sigue sin haber suministro y los muertos en las grandes ciudades se cuentan por millones. En todo el planeta está sucediendo lo mismo. ¿El causante del desastre? Una única y gran tormenta espacial, generada a más de 150 millones de kilómetros de distancia, en la superficie del Sol.

Y no es que de repente hayamos decidido alinearnos entre las filas de los catastrofistas que predican el fin del mundo precisamente para 2012. Pero lo descrito arriba es exactamente lo que pasaría si el actual ciclo solar (que acaba de empezar después de más de un año de completa inactividad) fuera sólo la mitad de violento de lo que se espera. Así lo dice, sin tapujos, un informe extraordinario financiado por la NASA y publicado hace menos de un año por la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (NAS). Y resulta que, según el citado informe, son precisamente las sociedades occidentales las que, durante las últimas décadas, han sembrado sin quererlo la semilla de su propia destrucción.

«Un posible desastre»Se trata de nuestra actual forma de vida, dependiente en todo y para todo de una tecnología cada vez más sofisticada. Una tecnología que, irónicamente, resulta muy vulnerable a un peligro extraordinario: los enormes chorros de plasma procedentes del Sol. Un plasma capaz de freir en segundos toda nuestra red eléctrica (de la que la tecnología depende), con consecuencias realmente catastróficas. «Nos estamos acercando cada vez más hasta el borde de un posible desastre», asegura Daniel Baker, un experto en clima espacial de la Universidad de Colorado en Boulder y jefe del comité de la NAS que ha elaborado el informe.

Según Baker, es difícil concebir que el Sol pueda enviar hasta la Tierra la energía necesaria para provocar este desastre. Difícil, pero no imposible. La superficie misma de nuestra estrella es una gran masa de plasma en movimiento, cargada con partículas de alta energía. Algunas de estas partículas escapan de la ardiente superficie para viajar a través del espacio en forma de viento solar. Y de vez en cuando ese mismo viento se encarga de impulsar enormes globos de miles de millones de toneladas de plasma ardiente, enormes bolas de fuego que conocemos por el nombre de eyecciones de masa coronal. Si una de ellas alcanzara el campo magnético de la Tierra, las consecuencias serían catastróficas.

Nuestras redes eléctricas no están diseñadas para resistir esta clase de súbitas embestidas energéticas. Y que a nadie le quepa duda de que esas embestidas se producen con cierta regularidad. Desde que somos capaces de realizar medidas, la peor tormenta solar de todos los tiempos se produjo el 2 de septiembre de 1859. Conocida como «El evento Carrington», por el astrónomo británico que lo midió, causó el colapso de las mayores redes mundiales de telégrafos (imagen bajo estas líneas). En aquella época, la energía eléctrica apenas si empezaba a utilizarse, por lo que los efectos de la tormenta casi no afectaron a la vida de los ciudadanos. Pero resultan inimaginables los daños que podrían producirse en nuestra forma de vida si un hecho así sucediera en la actualidad. De hecho, y según el análisis de la NAS, millones de personas en todo el mundo no lograrían sobrevivir.

El informe subraya la existencia de dos grandes problemas de fondo: El primero es que las modernas redes eléctricas, diseñadas para operar a voltajes muy altos sobre áreas geográficas muy extensas, resultan especialmente vulnerables a esta clase de tormentas procedentes del Sol. El segundo problema es la interdependencia de estas centrales con los sistemas básicos que garantizan nuestras vidas, como suministro de agua, tratamiento de aguas residuales, transporte de alimentos y mercancías, mercados financieros, red de telecomunicaciones... Muchos aspectos cruciales de nuestra existencia dependen de que no falle el suministro de energía eléctrica.

Ni agua ni transporteIrónicamente, y justo al revés de lo que sucede con la mayor parte de los desastres naturales, éste afectaría mucho más a las sociedades más ricas y tecnológicas, y mucho menos a las que se encuentran en vías de desarrollo. Según el informe de la Academia Nacional de Ciencias norteamericana, una tormenta solar parecida a la de 1859 dejaría fuera de combate, sólo en Estados Unidos, a cerca de 300 de los mayores transformadores eléctricos del país en un periodo de tiempo de apenas 90 segundos. Lo cual supondría dejar de golpe sin energía a más de 130 millones de ciudadanos norteamericanos.

Lo primero que escasearía sería el agua potable. Las personas que vivieran en un apartamento alto serían las primeras en quedarse sin agua, ya que no funcionarían las bombas encargadas de impulsarla a los pisos superiores de los edificios. Todos los demás tardarían un día en quedarse sin agua, ya que sin electricidad, una vez se consumiera la de las tuberías, sería imposible bombearla desde pantanos y depósitos. También dejaría de haber transporte eléctrico. Ni trenes, ni metro, lo que dejaría inmovilizadas a millones de personas, y estrangularía una de las principales vías de suministro de alimentos y mercancías a las grandes ciudades.

Los grandes hospitales, con sus generadores, podrían seguir dando servicio durante cerca de 72 horas. Después de eso, adiós a la medicina moderna. Y la situación, además, no mejoraría durante meses, quizás años enteros, ya que los transformadores quemados no pueden ser reparados, sólo sustituidos por otros nuevos. Y el número de transformadores de reserva es muy limitado, así como los equipos especializados que se encargan de instalarlos, una tarea que lleva cerca de una semana de trabajo intensivo. Una vez agotados, habría que fabricar todos los demás, y el actual proceso de fabricación de un transformador eléctrico dura casi un año completo...

El informe calcula que lo mismo sucedería con los oleoductos de gas natural y combustible, que necesitan energía eléctrica para funcionar. Y en cuanto a las centrales de carbón, quemarían sus reservas de combustible en menos de treinta días. Unas reservas que, al estar paralizado el transporte por la falta de combustible, no podrían ser sustituidas. Y tampoco las centrales nucleares serían una solución, ya que están programadas para desconectarse automáticamente en cuanto se produzca una avería importante el las redes eléctricas y no volver a funcionar hasta que la electricidad se restablezca.

Sin calefacción ni refrigeración, la gente empezaría a morir en cuestión de días. Entre las primeras víctimas, todas aquellas personas cuya vida dependa de un tratamiento médico o del suministro regular de sustancias como la insulina. «Si un evento Carrington sucediera ahora mismo -asegura Paul Kintner, un físico del plasma de la Universidad de Cornell, de Nueva York- sus efectos serían diez veces peores que los del huracán Katrina». En realidad, sin embargo, la estimación de este físico se queda muy corta. El informe de la NAS cifra los costes de un evento Carrington en dos billones de dólares sólo durante el primer año (el impacto del Katrina se estimó entre 81 y 125 mil millones de dólares), y considera que el periodo de recuperación oscilaría entre los cuatro y los diez años.

Por supuesto, el informe no se limita a describir escenarios de pesadilla sólo en los Estados Unidos. Tampoco Europa, o China, se librarían de las desastrosas consecuencias de una tormenta geomagnética de gran intensidad.

Tomar precaucionesLa buena noticia, reza el informe, es que si se dispusiera del tiempo suficiente, las compañías eléctricas podrían tomar precauciones, como ajustar voltajes y cargas en las redes, o restringir las transferencias de energía para evitar fallos en cascada. Pero, ¿Tenemos un sistema de alertas que nos avise a tiempo? Los expertos de la NAS opinan que no. Actualmente, las mejores indicaciones de una tormenta solar en camino proceden del satélite ACE (Advanced Composition Explorer). La nave, lanzada en 1997, sigue una órbita solar que la mantiene siempre entre el Sol y la Tierra. Lo que significa que puede enviar (y envía) continuamente datos sobre la dirección y la velocidad de los vientos solares y otras emisiones de partículas cargadas que tengan como objetivo nuestro planeta.

ACE, pues, podría avisarnos de la inminente llegada de un chorro de plasma como el de 1859 con un adelanto de entre 15 y 45 minutos. Y en teoría, 15 minutos es el tiempo que necesita una compañía eléctrica para prepararse ante una situación de emergencia. Sin embargo, el estudio de los datos obtenidos durante el evento Carrington muetran que la eyección de masa coronal de 1859 tardó bastante menos de 15 minutos en recorrer la distancia que hay desde el ACE hasta la Tierra. Por no contar, además, que ACE tiene ya once años y que sigue trabajando a pesar de haber superado el periodo de actividad para el que había sido diseñado. Algo que se nota en el funcionamiento, a veces defectuoso, de algunos de sus sensores, que se saturarían sin remedio ante un evento de esas proporciones. Y lo peor es que no existen planes para reemplazarlo.

Para Daniel Baker, que formó parte de una comisión que hace ya tres años alertó de los problemas de este satélite, «no tener una estrategia para sustituirlo cuando deje de funcionar es una completa locura». De hecho, otros satélites de observación solar, como SOHO, no pueden proporcionarnos alertas tan inmediatas ni tan fiables como las de ACE. Para Baker y los demás investigadores que han elaborado el informe, el mundo probablemente no hará nada para prevenirnos de los efectos de una tormenta solar devastadora hasta que ésta, efectivamente, suceda.

Algo que, según el informe, podría ocurrir mucho antes de lo que nadie imagina. La «tormenta solar perfecta», de hecho, podría tener lugar durante la primavera o el otoño de un año con alta actividad solar (como lo será 2012). Y es precisamente en esos periodos, cerca de los equinoccios, cuando serían más dañinas para nosotros, ya que es entonces cuando la orientación del campo magnético terrestre (el escudo que nos proteje de los vientos solares), es más vulnerable a los bombardeos de plasma solar.

ABC

Nuevo ciclo de tormentas solares en Marzo de 2008

NOAA anuncia que el próximo ciclo de tormentas solares comenzará posiblemente el próximo marzo
30 Abril 2007

El próximo ciclo de 11 años de tormentas solares empezará muy probablemente el próximo marzo y tendrá un pico a finales de 2011 o mediados de 2012 – más de un año más tarde de lo esperado — de acuerdo con una predicción realizada por el Centro de Entorno Espacial NOAA en coordinación con un panel internacional de expertos solares. El Centro de Entorno Espacial NOAA lidera el panel de predicción y presentó su predicción en su Taller de Clima Espacial en Boulder, Colorado. NASA patrocina el panel. (Clic aquí para agrandar la imagen del ciclo solar. Crédito NOAA.)

Esperado para el pasado otoño, el retraso del 24 Ciclo Solar bloqueó el panel y los dejó divididos sobre si se esperaba un periodo de tormentas solares débiles o fuertes, pero ningún grupo predijo un nuevo récord.
Durante un periodo de actividad solar, se producen con mayor asiduidad erupciones violentas en el Sol. Las llamaradas solares y vastas explosiones, conocidas como eyecciones de masa coronal, lanzan fotones de alta energía y materia altamente cargada hacia la Tierra, sacudiendo la ionosfera del planeta y el campo geomagnético, afectando potencialmente a las centrales de energía eléctrica, comunicaciones críticas aéreas y militares, satélites, señales de Sistemas de Posicionamiento Global (GPS), e incluso amenaza a los astronautas con radiación dañina. Estas mismas tormentas iluminan los cielos nocturnos con brillantes capas verdes y rojas conocidas como auroras, o luces del norte o del sur.

La intensidad del ciclo solar se mide en número máximo de manchas solares – manchas oscuras en el Sol que marcan las áreas de actividad magnética incrementada. Cuantas mayores manchas solares, más posibilidades de que tenga lugar una gran tormenta solar. En el pronóstico de ciclo publicado el miércoles, la mitad del panel predijo un ciclo moderadamente fuerte de 140 manchas solares, más o menos 20, que se espera que se espera tenga un pico en octubre de 2011. La otra mitad predijo un ciclo moderadamente débil de 90 manchas solares, más o menos 10, con un pico en agosto de 2012. Un ciclo solar medio está entre 75 y 155 manchas solares. La última bajada del ciclo 23 ha ayudado a desplazar al panel de sus primeras tendencias de un ciclo 24 fuerte. Ahora el grupo está dividido a partes iguales entre fuerte y débil.

El primer año tras el mínimo solar, marcando el final del ciclo 23, proporcionará la información que los científicos necesitan para llegar a un consenso. NOAA y el panel decidieron publicar su mejor estimación ahora y actualizar la predicción conforme progrese el ciclo, dado que los clientes del Centro de Entorno Espacial NOAA han estado requiriendo una predicción desde hace más de un año. "Dando una visión a largo plazo, avanzamos en un nuevo campo – el clima espacial – que aún está en pañales", dijo el General de Brigada de las Fuerzas Aéreas retirado David L. Johnson, director del Servicio Meteorológico Nacional de NOAA. "Publicar una predicción del inicio del ciclo con tanta antelación está en el límite de lo que sabemos sobre el Sol".

Los científicos han publicado anteriormente las predicciones del ciclo sólo dos veces. En 1989, un panel se reunió para predecir el ciclo 22, que tuvo un pico ese mismo año. Los científicos se reunieron de nuevo en septiembre de 1996 para predecir el ciclo 23 — seis meses más tarde el ciclo había comenzado. Ambos grupos predijeron con más acierto el momento que la intensidad, de acuerdo con el científico del Centro de Entorno Espacial NOAA Douglas Biesecker, quien preside el panel actual. Describe el nivel de confianza del grupo como "alto" en su estimación de un inicio en marzo de 2008 y "moderada" para las dos estimaciones del número máximo de manchas solares y cuando se producirán esos máximos.

Uno de los desacuerdos entre lo miembros del panel actual se centra en la importancia de los campos magnéticos alrededor de los polos del Sol cuando decae el ciclo previo. Los campos polares al final del ciclo son los cimientos de los que predicen un ciclo 24 débil. Aquellos que predicen un ciclo fuerte ponen más importancia en otros precursores que se extienden a lo largo de la historia en varios ciclos. Otra pista será si las manchas del ciclo 24 aparecen a mediados de 2008. Si no lo hacen, el grupo del ciclo fuerte podría cambiar su predicción. "Los científicos del panel de cada campo tienen una visión clara de por qué creen en sus predicciones, por qué podrían estar equivocados, y qué los haría cambiar de opinión", dijo Biesecker. "Estamos a punto de comprender y llegar a un acuerdo sobre qué precursores son más importantes en la predicción de la futura actividad solar".

El Centro de Entorno Espacial NOAA es la primera alerta de la nación sobre la actividad solar y sus efectos sobre la Tierra. Así como los expertos en huracanes de NOAA predicen la próxima temporada de tormentas atlánticas y predicen huracanes individuales, los expertos en clima espacial de la agencia publican pronósticos para el siguiente ciclo solar de 11 años y alertan sobre las tormentas que tendrán lugar en el Sol que podrían impactar la Tierra. Tanto el Centro Nacional de Huracanes de NOAA como el Centro de Entorno Espacial de están entre los nueve Centros Nacionales de NOAA para la Predicción Ambiental, como parte del Servicio Nacional del Clima de NOAA. El Centro de Entorno Espacial de NOAA también es la agencia de alerta mundial del Servicio de Entorno Espacial Internacional, un consorcio con 11 naciones miembro.

NOAA, una agencia del Departamento de Comercio de los Estados Unidos, celebra sus 200 años de ciencia y servicio a la nación. Desde el establecimiento de la Investigación de la Costa en 1807 por Thomas Jefferson a la formación de la Oficina del Clima y la Comisión de Peces y Piscifactorías en los años 1870, gran parte del patrimonio científico estadounidense está enraizado en NOAA. NOAA está dedicado a la mejora de la seguridad económica y la seguridad nacional a través de la predicción e investigación del clima y los eventos relacionados con el clima y ofrecer un servicio de información para transporte, y proporcionar una administración ambiental de los recursos marinos y costeros de la nación. A través de los emergentes Sistemas de Sistema de Observación Global de la Tierra (GEOSS), NOAA está trabajando con sus compañeros federales, más de 60 países y la Comisión Europea en desarrollar una red de monitorización global que esté tan integrada como el planeta al que observa, predice y protege.

Traducido para Astroseti.org por
Manuel Hermán

Nuestra dinàmica estrella.

El Sol es un cuerpo muy activo: Protuberancias y llamaradas solares son eyectadas rutinariamente, las manchas solares se mueven a lo largo de la superficie solar en una fluctuación periódica, y la radiación y partículas solares "llueven" desde el Sol con intensidades variables. Bajo la protección del campo magnético de la Tierra y de la atmósfera, estos cambios son difíciles de percibir. Los satélites son capaces de inspeccionar y medir los cambios en la emisión solar con una exactitud mucho mayor; sin embargo a veces, incluso sin la ayuda de los centinelas orbitales, somos capaces de darnos cuenta del impresionante poder de nuestra estrella local.

El Sol está variando constantemente en ciclos, a través de períodos de aumento y disminución de intensidad. Los científicos controlan el ciclo de aproximadamente 11 años a través del seguimiento de las manchas solares. Durante las épocas punta de emisiónes (llamadas máximos solares) existe una posiblilidad mucho mayor para la ocurrencia de fenómenos tales como las Eyecciones de Masa Coronal (CMEs), las cuales son intensas tormentas de viento solar. Las CMEs solares arrojan erupciones de hasta cien mil millones de toneladas de gas electrificado hacia la Tierra a altísimas ¡¡Velocidades de hasta 2.000 kilómetros por segundo!!

Efectos en nuestra Tecnología y Misiones Espaciales

Para el resto de pequeñas Eyecciones de Masa Coronal, el efecto es apenas (o en absoluto) apreciable cerca de la superficie de la Tierra. La magnetosfera de la Tierra forma un escudo protector contra las tormentas solares. A menudo, gran parte del material eyectado por las CMEs rebota en el campo magnético de nuestro planeta y se aleja de este. Sin embargo, intensidades crecientes en las CMEs pueden tener efectos mucho más profundos. Algunas veces, las consecuencias pueden ser simplemente bonitas, cualquiera que haya visto una aurora boreal en altas latitudes puede atestiguar esto.

Sin embargo, cuando las erupciones solares ocurren durante épocas de máximos solares, existen peligros que deben ser considerados.

Por ejemplo, la microelectrónica de a bordo en nuestros satélites es especialmente susceptible. Cuando los iones se estrellan a alta velocidad contra un satélite, los sistemas de control pueden conectarse o desconectarse, se pueden quemar los circuitos, y el material superconductor se puede degradar. Los paneles fotovoltaicos para el suministro de energía son especialmente sensibles a la degradación causada por las tormentas solares. Los paneles solares del satélite GOES, perdieron 6 años de tiempo operativo debido a un suceso solar en 1989.

Los trastornos tecnológicos no se limitan a los satélites. Los astronautas son especialmente vulnerables a las tormenas solares. La radiación de alta frecuencia y las partículas de rápida movilidad son muy dañinas para la actividad celular. Estas ondas y partículas de alta movilidad poseen suficiente energía como para extraer electrones de las células humanas, creando iones. Estos efectos "ionizadores" interrumpen el funcionamiento normal de las células, los daños más severos resultan cuando el ADN es afectado. Los paseos espaciales dejan a los astronautas con muy poca protección contra los sucesos solares. Aunque las paredes de las naves espaciales (por ejemplo las Estaciones Espaciales o de las Lanzaderas) ofrecen algún grado de protección, es imposible proteger completamente a los exploradores con un escudo contra la radiación y las partículas. Pero incluso sin tormentas solares, los astronautas se ven a merced de niveles crecientes de radiación, y se asume que se verán expuestos a ciertos niveles "tolerables" de radiación durante sus carreras en el espacio.

Los efectos de las tormentas geomagnéticas no se limitan a los pasajeros del espacio. Durante las tormentas magnéticas más potentes, pueden caer desde la ionosfera intensas corrientes hacia la superficie de la Tierra. El apagón de 1989 quedó grabado en la memoria de la empresa HydroQuebec, cuando corrientes inducidas al suelo por una tormenta magnética causaron un colapso en una planta completa de una de sus centrales eléctricas en Canadá. Durante este suceso, 6 millones de personas se quedaron sin suministro eléctrico durante más de 9 horas. A menor escala, las corrientes inducidas al suelo pueden viajar a través de las líneas de tuberías, causando corrosión. Además, cuando irrumpe una llamarada solar, las ondas de radio pueden quedar completamente interferidas durante pocos minutos o incluso algunas horas.

Preocupaciones Futuras a Corto Plazo

Las tormentas solares de alta intensidad son obviamente una causa de preocupación. Incluso cuando nosotros estamos a menudo protegidos contra los efectos de las emisiones de alta energía solar, nuestra tecnología no lo está. Por otra parte, los exploradores espaciales se preocupan recurrentemente por las CMEs y otros eventos altamente energéticos. Entre las misiones Apolo 16 y 17, la Tierra experimentó uno de los mayores "sucesos protónicos solares" jamás registrados en la historia. Por fortuna, cuando la tormenta llegó, los astronautas estaban bajo la capa protectora de la atmósfera terrestre. Las simulaciones por ordenador han demostrado que incluso dentro de la cápsula del Apolo, los astronautas hubieran absorbido dosis letales de radiación en apenas 10 horas! Las misiones de seguimiento solar en activo nos ayudan a predecir y a prepararnos contra los sucesos solares mas peligrosos. Ya que el viento solar sopla mucho más lentamente que la velocidad de la luz (aproximadamente 2.000 kilómetros por segundo, contra 300.000 kilómetros por segundo) , a menudo tenemos un margen de tiempo para prepararnos contra la mayoría de las violentas emisiones. Para saber más sobre el tiempo en el espacio y sobre seguimiento de tormentas solares, visite: http://www.spaceweather.com

Las tormentas solares ya vienen de camino

Los astrónomos han anunciado que durante los próximos cinco o seis años veremos algunos de los fuegos artificiales solares más intensos vistos desde la Tierra en mucho tiempo. Las buenas noticias son que estas erupciones eléctricas nos traerán intensas exhibiciones de luces en ambos hemisferios hasta latitudes relativamente bajas. Áreas como el propio sur de Inglaterra – que por lo general no pueden observar estas maravillas – podrán tener la esperanza de observar las auroras brillando en las oscuras noches venideras.Las malas noticias, son que estas tormentas solares también pueden perturbar los generadores de energía y los instrumentos electrónicos. En el pasado, algunos satélites de comunicaciones han sido descompuestos por las tormentas solares y en una ocasión una tormenta solar ocasionó un paro total de energía a través de la mayor parte del territorio canadiense.

El ultimo pronóstico sobre tormentas espaciales proviene de un equipo de investigadores encabezados por Mausumi Dikpati del Centro Nacional para la Investigación Atmosférica (NCAR) en los Estados Unidos y se basa en estudios sobre la actividad de los ciclos regulares del sol.

Cada 11 años, las llamaradas y las manchas solares alcanzan su máximo y como consecuencia también lo hacen las auroras. Grandes flujos de partículas eléctricas son lanzados a través del espacio y golpean la parte superior de la atmósfera de la Tierra. El campo magnético de la Tierra actúa como escudo y estas partículas son barridas hacia abajo y hacia los polos donde producen las luces nocturnas tanto en el norte como en el sur.

Por el momento, el Sol está en su punto mínimo. Sin embargo, Dikpati y sus colegas han calculado que su actividad no solo comenzará a aumentar, sino que culminará en su máxima actividad alrededor de los años 2010 y 2011, pero que este máximo será uno de los más intensos que jamás se hayan tenido. "El siguiente ciclo de manchas solares será un 30 a un 50 por ciento más fuerte que el anterior", dijo ella.

La última vez que la Tierra experimentó este tipo de golpeo solar fue en el 1958 cuando las luces nocturnas (auroras boreales) se pudieron ver varias veces hasta México. En aquellos días, las tormentas solares ocasionaban poco daño puesto que no contàbamos todavìa con los avances tecnològicos que ahora tenèmos. Una repetición hoy en día, sin embargo, tendría efectos muy notables. Se verían afectados todos los teléfonos móviles, los dispositivos de GPS, los satélites de meteorología, el suministro de energìa elèctrica y muchas otras tecnologías modernas, agregó Dikpati.

Traducciòn de astroseti.org (original: nasa.gov)