Las tormentas geomagnéticas, o «geo tormentas» para abreviar, son space weather eventos que ocurren siempre que las tormentas solares lanzan partículas cargadas directamente a la Tierra, desencadenando grandes perturbaciones en nuestra ionosfera.
Aunque sólo oigas hablar de tormentas geománticas importantes, estas tormentas espaciales son bastante comunes y ocurren desde cada mes hasta cada pocos años.
Tabla de contenidos
Formación
Las tormentas geomagnéticas se forman cada vez que las altas concentraciones de partículas cargadas eléctricamente procedentes de las tormentas solares -es decir, los vientos solares, las eyecciones de masa coronal (CME) o las erupciones solares- interactúan con la atmósfera terrestre.
Después de recorrer la distancia de 94 millones de millas desde el Sol hasta la Tierra, estas partículas chocan con la magnetosfera, un campo magnético similar a un escudo generado por el hierro fundido cargado eléctricamente que fluye en el núcleo de la Tierra. Al principio, las partículas solares son desviadas; pero a medida que las partículas que empujan la magnetosfera se acumulan, la acumulación de energía acaba acelerando algunas de las partículas cargadas más allá de la magnetosfera. Entonces viajan a lo largo de las líneas del campo magnético de la Tierra, penetrando en la atmósfera cerca de los polos norte y sur.
¿Qué es un campo magnético?
Un campo magnético es un campo de fuerza invisible que envuelve una corriente eléctrica o una partícula cargada solitaria. Su finalidad es desviar otros iones y electrones.
Peligros e impactos de las geo-tormentas
Por lo general, las partículas de alta energía del sol no se adentran en nuestra atmósfera más allá de la ionosfera, la sección de la termosfera de la Tierra que se encuentra entre 60 y 300 kilómetros por encima del suelo. Por ello, las partículas suponen pocas amenazas directas para los seres vivos de la Tierra. Pero para las redes de satélites y de radio con base en la Tierra que residen en la termosfera (y de las que los humanos dependemos a diario), las geo tormentas pueden ser calamitosas.
Interrupciones de los satélites, la radio y las comunicaciones
Las comunicaciones por radio son especialmente sensibles a las tormentas geomagnéticas. Normalmente, las ondas de radio se propagan por todo el mundo reflejándose y refractándose en la ionosfera y volviendo a la tierra varias veces. Sin embargo, durante las tormentas solares, la ionosfera (donde se absorben en gran medida las radiaciones extremas ultravioleta y de rayos X del sol) se hace más densa al aumentar la concentración de partículas cósmicas entrantes. A su vez, esta capa más densa modifica la trayectoria de transmisión de las señales de radio de alta frecuencia y puede llegar a bloquearla por completo.
De forma similar, los satélites que «viven» en la termosfera y se comunican utilizando ondas de radio para enviar señales a las antenas en tierra también están a merced de las geoformas. Por ejemplo, las señales de radio del GPS viajan desde un satélite en el espacio, pasando por la ionosfera y hasta un receptor en tierra. Pero durante las tormentas geográficas, el receptor terrestre no puede fijar la señal del satélite, por lo que la información sobre la posición es inexacta. Esto no sólo ocurre con los satélites GPS, sino también con los satélites de recopilación de información y de previsión meteorológica.
Cuanto más fuerte sea la tormenta geomagnética, más graves y duraderas pueden ser estas interrupciones. Las tormentas débiles sólo pueden causar fallos momentáneos en el servicio, pero las tormentas solares más fuertes pueden desencadenar apagones de comunicaciones de horas en la Tierra.
¿Pero qué pasa con Internet?
Dado que la era de Internet ha coincidido con un periodo de débil actividad solar, los efectos de las geo tormentas en la infraestructura de Internet no son bien conocidos. Sin embargo, según un estudio de 2021 de la Universidad de California en Irvine, las geoturbaciones suponen una pequeña amenaza para la red mundial, en gran medida porque los cables de fibra óptica submarinos que forman la red troncal de Internet no se ven afectados por las corrientes inducidas por el geomagnetismo.
Por supuesto, si una tormenta solar fuera masiva, por ejemplo, del orden de los sucesos de Carrington de 1859 y del ferrocarril de Nueva York de 1921, podría dañar los amplificadores de señal de los que dependen estos cables, rompiendo esencialmente Internet.
Cortes de electricidad
Las tormentas geomagnéticas no sólo pueden cortar las comunicaciones, sino también la electricidad. A medida que la ionosfera es bombardeada con radiaciones ultravioletas y de rayos X extremas, cada vez más átomos y moléculas se ionizan, o adquieren una carga eléctrica neta positiva o negativa. Estas corrientes eléctricas en el aire generan un campo eléctrico en la superficie de la Tierra, que a su vez genera corrientes inducidas geomagnéticamente que pueden fluir a través de los conductores terrestres, como las redes eléctricas. Y cuando estas corrientes entran en los transformadores eléctricos y en las líneas eléctricas, sobrecargándolas de tensión, se apagan las luces.
Este fue el caso en 1989, cuando una intensa erupción solar derribó toda la red eléctrica de Hydro-Québec, en Quebec, Canadá. El apagón duró nueve horas.
Exposición a la radiación elevada
Cuanta más radiación solar entra en nuestra atmósfera durante las tormentas solares, más expuestos estamos los seres humanos, especialmente durante los viajes en avión. Esto se debe a que cuanto mayor sea la altitud, menor será la atmósfera que nos proteja de la dañina y potencialmente mortal radiación cósmica -partículas de alta energía capaces de atravesar objetos, incluido el cuerpo humano, a la velocidad de la luz-.
Ordinariamente, al volar en avión comercial, los seres humanos se exponen a 0,035 milisieverts por vuelo, según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE.UU. Según la Sociedad de Física de la Salud, una dosis de radiación de 0,003 milisieverts por hora es normal (cuando se vuela a una altitud de 35.000 pies).
Auroras
Uno de los pocos efectos secundarios positivos de las tormentas geomagnéticas es una mejora de la visión de las auroras: las cortinas de luz verde, rosa y azul neón que encienden el cielo cuando las partículas cargadas del sol chocan y reaccionan químicamente con los átomos de oxígeno y nitrógeno en lo alto de la atmósfera terrestre.
Estos deslumbrantes fenómenos se ven todas las noches sobre las regiones del Ártico (aurora boreal) y del Antártico (aurora austral), gracias al incesante viento solar, que arroja partículas de alta energía al espacio las 24 horas del día, los siete días de la semana. En un día cualquiera, algunas de estas partículas extraviadas se abren camino hacia la atmósfera superior de la Tierra a través de las regiones polares, donde la magnetosfera es más delgada.
Pero la alta concentración de partículas solares que bombardean la Tierra durante las tormentas geomagnéticas les permite infiltrarse en una mayor parte de la atmósfera terrestre. Por ello, algunas de las tormentas solares más fuertes han hecho que las auroras se vean en latitudes más bajas -a veces hasta en latitudes medias como Nueva York-.
La fuerza de una tormenta geomagnética también influye en el color de las auroras. Por ejemplo, las auroras rojas, que rara vez se ven, están asociadas a una intensa actividad solar.
Predicción de las tormentas geomagnéticas
Los científicos vigilan el Sol, al igual que el clima terrestre, para intentar predecir cuándo y dónde estallarán sus tormentas. Mientras que la División de Heliofísica de la NASA supervisa todo tipo de actividad solar a través de su flota de más de dos docenas de naves espaciales automatizadas (algunas de las cuales están situadas en el Sol), es responsabilidad del Centro de Predicción Meteorológica Espacial de la NOAA (SWPC) supervisar la actividad de las tormentas geomagnéticas y mantener al público informado sobre los acontecimientos diarios entre la Tierra y el Sol.
Los productos y datos que proporciona habitualmente el SWPC incluyen:
- Las condiciones meteorológicas espaciales actuales,
- Las condiciones meteorológicas espaciales actuales.
- Previsiones de geostormas a tres días,
- Previsiones de geostormas a 30 días, y
- Previsiones de avistamiento de auroras, por nombrar algunas.
- Por ejemplo, la previsión de las auroras.
Se trata de un esfuerzo por transmitir el mensaje de las tormentas geológicas.
En un esfuerzo por transmitir el nivel de amenaza al público, la NOAA clasifica las tormentas geomagnéticas en una escala de G1 a G5, de forma similar a como se clasifican los huracanes de categoría uno a cinco en la escala Saffir-Simpson.
La próxima vez que consultes la previsión meteorológica local de tu ciudad, no te olvides de consultar también la de tu planeta en el espacio.
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