Un equipo internacional de astrónomos acaba de conseguir toda una hazaña científica al reconstruir, paso a paso, una gran erupción solar en su rápido viaje desde el Sol hasta la Tierra. Esta clase de fenómenos puede afectar seriamente a los satélites de comunicaciones, las redes GPS y las centrales eléctricas de nuestro planeta. El trabajo será presentado hoy mismo por Mario Bisi, de la Universidad de Aberystwyth, durante un encuentro de la Royal Astronomy Society en Glasgow.
Las eyecciones de masa coronal (CME) son los fenómenos más violentos de cuantos se producen en el Sol. Se trata de gigantescas erupciones durante las que el astro rey se desprende, de un solo golpe, de una parte de su masa superficial, eyectándola al espacio. De un tamaño muchas veces superior al de la Tierra, una eyección de masa coronal típica puede contener más de mil millones de toneladas de materia que, una vez expulsada, se desplaza a varios millones de km por hora (a velocidades que pueden oscilar entre los 200 y los 2.000 km. por segundo), arrollando todo cuanto se cruza en su camino: cometas, asteroides y planetas, incluído el que nosotros habitamos.
El campo magnético de la Tierra, sin embargo, actúa como un escudo natural que proteje, en la mayor parte de los casos, a nuestro mundo de los vientos solares y también de las nefastas consecuencias que pueden acarrear las CME. A pesar de ello, una parte de la radiación solar que nos llega es capaz de romper ese escudo, atravesándolo y proyectando chorros de partículas hacia las regiones polares, donde causan el bello y sobrecogedor fenómeno de las auroras boreales y australes.
Una catástrofe
Sin embargo, las eyecciones de masa coronal más violentas no se limitan a regalarnos esos grandiosos espectáculos de luz y color, sino que pueden tener, y tienen, graves consecuencias para nosotros, desde sobrecargas en los transformadores eléctricos, lo que puede causar cortes de suministro, a interferencias en las telecomunicaciones y graves daños a los satélites que orbitan la Tierra. Por no hablar del grave riesgo directo para la salud de los astronautas que pudiera haber en el espacio al mismo tiempo que uno de estos eventos alcanza nuestro planeta.
Hasta ahora, la mayor de las eyecciones de masa coronal jamás registrada se produjo en el año 1859. Toda la red de telégrafos europea y norteamericana de la época se colapsó en cuestión de minutos. Se produjeron centenares de incendios en numerosas oficinas de telégrafos a causa de la sobrecarga de energía eléctrica en la atmósfera, y se vieron auroras incluso en zonas tropicales. Si un evento de la misma intensidad se produjera en la actualidad, en un mundo que depende ya por completo de la electricidad y las telecomunicaciones, las consecuencias serían desastrosas.
Por eso resulta tan importante comprender cómo se producen exactamente esta clase de fenómenos solares, algo que los astrónomos llevan décadas intentando con un éxito relativo. Ahora, el equipo dirigido por Mario Bisi ha logrado reunir, utilizando tanto intrumentos con base en tierra como satélites, datos exhaustivos sobre una espectacular eyección de masa coronal que tuvo lugar hace cinco años. Y han reconstruido paso a paso su "viaje" a lo largo de los 150 millones de km que separan el Sol de la Tierra.
Los investigadores eligieron la eyección de masa coronal que se produjo el 13 de mayo de 2005 y que fue lanzada por el Sol en nuestra dirección. A medida que la gran masa de materia se aproximaba a la Tierra, iba interactuando con los vientos solares, el material que fluye continuamente desde el Sol hacia nosotros de una forma más o menos constante.
La mayor tormenta solar
La cantidad de masa expulsada durante este evento no fue muy diferente a la de otros CME, pero su campo magnético fue especialmente intenso, razón por la que causó la mayor tormenta geomagnética de todas las registradas durante ese año. En aquellos momentos, el ciclo solar número 23 estaba llegando a su fin (cada ciclo dura once años) y la actividad solar estaba descendiendo tras los máximos registrados entre 2002 y 2004, hasta llegar a su periodo de actividad mínima, entre 2008 y 2010 (actualmente acaba de comenzar el ciclo número 24).
Los datos usados para llevar a cabo este estudio fueron obtenidos de diferentes fuentes y formas, desde imágenes del Sol tomadas por el satélite de observación SOHO a datos de la nave Wind, el satélite GOES y observatorios terrestres.
Al principio del evento los astrónomos pensaron que estaban ante una eyección de masa coronal típica, pero pronto reveló una extraordinaria complejidad, que iba en aumento a medida en que la materia eyectada se extendía por el espacio y se dirigía hacia la Tierra. El evento fue causado por múltiples llamaradas consecutivas en la superficie del Sol, que liberaron una gran cantidad de energía magnética y dieron lugar a la CME propiamente dicha.
Contra la Tierra
Centenares de millones de toneladas de material solar se desplazaron entonces rápidamente hacia nuestro planeta, adoptando la forma de una gran "nube magnética". (ver figura). Cuando alcanzó nuestro planeta, empezó a comprimir nuestro escudo magnético natural, hasta reducirlo a una distancia de 38.000 km desde la superficie terrestre (cerca de un tercio de su tamaño natural). A su llegada, el CME causó numerosos problemas en muchos satélites, aunque ninguno de gravedad, y generó hermosas auroras en los polos.
Bisi considera este análisis como un paso decisivo hacia nuestra comprensión de cómo surgen las eyecciones de masa coronal y cómo afectan a nuestro planeta. "Aprendimos muchísimo del evendo de 2005. Incluso un CME aparentemente simple puede convertirse en algo de increíble complejidad. Y la intensa reacción del campo magnético terrestre aunte este rápido pero no especialmente potente evento fue toda una sorpresa".
"Ahora -afirma Bisi- estamos mucho mejor preparados para enfrentarnos a futuros eventos de este tipo y por lo menos sabemos cómo manejar una cantidad de datos tan grande. Todo ello se añade a nuestro conocimiento sobre cómo se originan los CME, cómo se desarrollan y cuál puede ser su impacto en nuestra vida diaria".
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Mas data para poder entender:
Si desconoces estos temas dale kick:
Las auroras
La fotógrafa Linda Drake ha captado algunas de las imágenes más impresionantes de la aurora boreal vistas hasta ahora. Ha viajado durante cuatro años al norte de Manitoba (Canadá) para tomar las mejores fotos de auroras boreales, su gran pasión. Aunque para ello ha tenido que pasarse días a 20 grados bajo cero.
La aurora aparece como un brillo espectacular en el cielo nocturno, usualmente en zonas polares. Es visible de octubre a marzo, aunque los mejores meses para verla son enero y febrero, ya que es entonces cuando las temperaturas son más bajas
La tormenta 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 transporte
Irónicamente, 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 precauciones
La 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.
Gracias a abc.es
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