Tormentas Solares

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El viento solar sopla constantemente. Como he señalado en otros artículos, está formado por electrones y protones de alta energía, con un poderoso campo magnético asociado. Es causante de las colas de los cometas, lo cual explica que la cola cometaria siempre apunte en sentido opuesto al Sol, con independencia de si el cometa se está acercando a nuestra estrella o alejándose de ella. También es el causante de las auroras polares, cuando esas partículas cargadas son desviadas por las líneas del campo magnético terrestre hacia los polos y consiguen penetrar en la atmósfera terrestre y cargar energéticamente los átomos y moléculas con los que chocan. En el momento en que una de estas partículas choca con un átomo de la atmósfera terrestre, éste absorbe parte de la radiación; posteriormente, esa radiación es devuelta al entorno, al regresar el átomo a su estado normal de energía, emitiendo esa luz fantasmagórica y llena de belleza, que rompe la monotonía de las noches polares.

Hay un dato que resulta paradójico y que, a la vez, demuestra cómo las leyes físicas que gobiernan el Universo están preparadas para la vida. Todos hemos oído hablar de la capa de ozono, esa capa formada por moléculas de O3, 3 átomos de oxígeno unidos, que tienen la peculiaridad de impedir que los rayos ultravioleta solares lleguen hasta la vida que se encuentra en nuestro planeta. Los rayos ultravioleta tienen la capacidad de generar ozono mediante la disociación y recombinación de moléculas de oxígeno. En pocas palabras, los rayos ultravioleta, en presencia de una molécula de oxígeno, O2, disocia, separa esos dos átomos de oxígeno que pasan a quedar libres y que, cuando se encuentran con otro átomo de oxígeno individual, tienden a juntarse los tres para formar ozono. No cuesta darse cuenta del hecho paradójico: el ozono nos protege de la radiación que lo forma.

Pero no todo es positivo cuando hablamos del viento solar; no todo son auroras y cometas… Existen dos componentes del viento solar, una polar, la más rápida, en la que el viento escapa por los agujeros polares que existen en la corona solar, y que viaja a unos 800 km/s; y, una segunda componente de viento solar más lento, ecuatorial, que se aleja del Sol a unos 450 km/s. Cuando se produce una tormenta solar, esos vientos pueden convertirse en verdaderos huracanes que inundan de radiación el espacio circundante. Veamos los efectos con un ejemplo. En octubre de 2003, una gran tormenta solar dejó sin energía a más de 50.000 personas en Suecia. Además, muchos satélites de NASA se vieron inutilizados, provocando que fallara el sistema de geolocalización, GPS. Incluso, como una consecuencia más de la tormenta solar, las compañías aéreas tuvieron enormes pérdidas aquellos días, debido a que en esas situaciones los aviones deben volar más bajo para evitar los niveles peligrosos de radiación, provocando un mayor gasto de combustible a consecuencia de la mayor densidad de la atmósfera a baja altura; eso, cuando no tienen que cambiar su trayectoria para alejarse lo máximo de los polos, acarreando un exceso de kilometraje que se traduce en un consumo de combustible más elevado.

Pero, ¿qué ocurrió en octubre de 2003? ¿qué es exactamente una tormenta solar? Sigamos con el mismo ejemplo. En aquel entonces, aparecieron en la fotosfera solar dos manchas solares que ocupaban una extensión de aproximadamente diez planetas Tierra juntos. A través de esas manchas, el Sol lanzó al espacio miles de millones de toneladas de partículas cargadas. Cuando todo ese material energético llega a la Tierra, choca con una barrera protectora: el campo magnético terrestre, la magnetosfera que ejerce de paraguas. Nuestro planeta tiene un núcleo metálico que, al rotar, genera un campo magnético. Ese campo magnético se distribuye en lo que se denominan cinturones de Van Allen, en honor a Van Allen (1914-2006), quien los descubrió por casualidad en 1958. Cuando el campo magnético se satura de partículas cargadas, como ocurrió en octubre de 2003, se deforma y deja que parte de esa radiación penetre en la atmósfera, provocando espectaculares auroras polares, además de los estragos que os reseñé en el parágrafo anterior.

El ciclo solar y el clima: el mínimo de Maunder

Entre 1645 y 1715 las manchas solares prácticamente desaparecieron (recordad que no fue hasta 1610 cuando Galileo enfocó su telescopio al Sol y observó las manchas solares: en condiciones extremas de buena visibilidad y efecto lupa atmosférico, en una puesta de Sol, podrían llegar a verse a simple vista, pero no hay registros hasta la invención del telescopio). Ese periodo de tiempo se corresponde con el llamado mínimo de Maunder, en honor a Edward Maunder, astrónomo inglés que vivió de 1851 a 1928, y que supuso un tiempo excepcionalmente frío en Europa. En contra de lo que pudiera parecer a primera vista, el Sol aumenta su luminosidad cuando presenta un máximo de manchas, debido a que su actividad aumenta con el número de manchas solares. Este aumento en la energía emitida por el Sol, es absorbido por la atmósfera terrestre, provocando una elevación de temperaturas. Y a la inversa: cuando el número de manchas se reduce, también lo hace la energía emitida por el Sol y la radiación que llega a nuestro planeta es menor. La temperatura media de la atmósfera terrestre oscila, por tanto, con el ciclo solar de once años. En realidad, el mínimo de Maunder se corresponde con un periodo más frío dentro de un mínimo climático conocido como la Pequeña Edad de Hielo, que duró desde 1300 hasta 1800 aproximadamente.

A modo de curiosidad, quiero contar que algunos han querido ver en el mínimo de Maunder la causa principal de que los Stradivarius suenen tan maravillosamente como lo hacen. Antonio Stradivari (1643-1737) vivió en pleno mínimo de Maunder y el argumento de los que esgrimen esta teoría afirma que el descenso en la radiación solar habría reducido en gran manera la cantidad de aire cálido que llegaba a Europa, provocando que los árboles se adaptaran al frío con una madera más densa y fuerte de lo normal, lo cual causaría un sonido especial al fabricar violines con esa madera. Este argumento deja poco peso a la técnica a la hora de fabricar violines y, para muchos, supone una aberración.

El evento Carrington y el ciclo solar 24

Podemos afirmar que la primera observación (al menos de la que tenemos noticia) de una tormenta solar extrema la realizó en 1859 el astrónomo inglés Richard Christopher Carrington (1826-1875). Si bien es cierto que en primera instancia Carrington atribuyó el repentino abrillantamiento del Sol a la caída de un gran meteoro, poco después rectificó al darse cuenta del comportamiento anómalo de las brújulas y del avistamiento de auroras polares en latitudes anormales, por ejemplo, zonas del caribe, en pleno ecuador terrestre. Además, esta tormenta causó fallos en los sistemas de telegrafía en Europa y América, puestos en marcha hacía poco tiempo y que habían mejorado las comunicaciones enormemente. Si la misma tormenta de 1859 ocurriera hoy en día, la radio dejaría de funcionar, los satélites se achicharrarían y los apagones eléctricos serían generalizados en buena parte del planeta.

Desde 1755 se viene registrando el nivel de actividad solar. Analizando cada año se descubrió el ciclo solar de 11 años, pero también se observó un patrón en el que algunas de las características de ciertos ciclos, se repiten en otros ciclos. Estamos en 2014, por lo que han pasado 259 años desde 1755. Si dividimos esos 259 años entre 11, obtenemos un valor de 24 (en realidad de 23, 54). Por tanto, estamos en el ciclo solar 24. Según informaciones del Observatorio del Clima Solar, desde 2011 se viene observando que el patrón de este ciclo coincide con el patrón del ciclo 10 y el ciclo 10 coincidió con el evento Carrington y también con otra de las tormentas solares más famosas, acaecida durante la batalla de Fredericksburg, en diciembre de 1862.

Este es el motivo por el que tanto NASA, como el propio gobierno estadounidense (y ahora también algunos gobiernos europeos), dan tanta importancia a este ciclo solar y tratan de advertir de los posibles peligros. Si es cierto que por encima de esos ciclos de 11 años, hay otros ciclos de actividad más elevada y el ciclo en el que estamos ahora coincide con el ciclo 10, deberíamos prepararnos para evitar que las tormentas solares más fuertes en años, afectaran seriamente a nuestros aparatos electrónicos, satélites y fuentes de energía. Las tormentas solares no se pueden predecir, pero la semejanza entre ciclos nos puede dar una idea de qué esperar para los próximos meses.

Podéis visitar la página del satélite de NASA Soho, http://sohowww.nascom.nasa.gov, donde encontraréis datos del viento solar y, además, sobre el riesgo de tormentas solares.

 


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