Tormenta solar: ¿Estamos preparados para enfrentar sus consecuencias?

El Sol, nuestra estrella más cercana, se encuentra en constante actividad y en los últimos meses hemos presenciado un aumento en su actividad.

A finales de 2023 o principios de 2024 se espera el pico máximo de su ciclo, lo que podría generar tormentas geomagnéticas y auroras boreales inusuales.

Estas tormentas pueden interrumpir las comunicaciones, redes eléctricas y GPS, por lo que es importante estar informado y preparado ante posibles eventos.

Qué es una tormenta solar

Una tormenta solar es un fenómeno que se produce en el Sol y tiene consecuencias en la Tierra.

Para entender bien las tormentas solares, es necesario hablar de la composición y funcionamiento del Sol, así como de los tipos de tormentas solares que existen.

Composición y funcionamiento del Sol

El Sol es una estrella que produce energía mediante reacciones nucleares en su núcleo.

Esta energía se transmite hacia su superficie y se libera al espacio en forma de radiación electromagnética y partículas cargadas, lo que conocemos como viento solar.

El Sol está compuesto principalmente de hidrógeno y helio, y se divide en varias capas, cada una con diferentes temperaturas y características.

El núcleo es donde se producen las reacciones nucleares que generan la energía del Sol, mientras que la corona, la capa más externa, es donde se originan las eyecciones de masa coronal.

Tipos de tormentas solares

Tormentas geomagnéticas

Este tipo de tormentas se originan a partir de perturbaciones en el campo magnético de la Tierra causadas por el viento solar.

Cuando las partículas cargadas del viento solar chocan con la magnetosfera terrestre, se produce una corriente eléctrica que puede causar interferencias en las comunicaciones y redes eléctricas, entre otros efectos.

Eyecciones de masa coronal

Las eyecciones de masa coronal son nubes de plasma cargadas que se expulsan desde la corona solar a altas velocidades.

Cuando una CME impacta con la Tierra, puede causar tormentas geomagnéticas más intensas y otros efectos.

Las CMEs también pueden producir auroras boreales inusuales y dañar satélites y otros dispositivos electrónicos alrededor de la Tierra.

Historia de las tormentas solares

Desde hace siglos, los humanos han sido testigos de las auroras boreales, pero no fue hasta mediados del siglo XIX cuando se pudo establecer una conexión entre este fenómeno y el Sol gracias a investigadores como Richard Carrington.

Carrington presenció en 1859 un fenómeno no visto hasta entonces, que llevó a la interrupción del sistema de telégrafo en Europa y América del Norte.

Se trató de la tormenta solar más severa registrada hasta la fecha, conocida como evento Carrington.

Evento Carrington de 1859

Durante el evento Carrington, la Tierra fue golpeada por una gran tormenta solar que creó auroras boreales visibles en muchos lugares del mundo.

Esto fue resultado de una eyección de masa coronal que llegó a la Tierra en unas pocas horas, provocando la perturbación de las líneas telegráficas, rompiendo vidrios y generando chispas en las estaciones.

En aquellos años, el telegrafista Thomas Hall, responsable de la estación en Baltimore, describió así la experiencia: "parecía como si toda la máquina estuviera viva".

Otros casos históricos de tormentas solares severas

• Años 60 del siglo XX: La tormenta solar de agosto de 1972 fue la tercera mayor del siglo XX y se considera una de las tormentas más intensas de la historia reciente. La tormenta interrumpió las comunicaciones y dejó inoperables parte de la red eléctrica, afectando a algunos habitantes norteamericanos durante varias horas.
• Noviembre de 2003: Se produjo una serie de tormentas solares que afectaron al satélite japonés ADEOS-II y a otros dispositivos electrónicos en el espacio. La interrupción de las comunicaciones afectó al funcionamiento de las redes móviles en algunos puntos del planeta y se observaron auroras boreales en latitudes inusuales, como el norte de México y el sureste de Brasil.
• Marzo de 2012: Una tormenta solar produjo una llamarada solar de clase X5 que provocó algunas perturbaciones en las señales GPS que se transmiten alrededor del mundo. Además, la tormenta generó previsiones de auroras boreales en muchas zonas del planeta.

Efectos de las tormentas solares en la Tierra

Las tormentas solares pueden tener un gran impacto en la Tierra y sus sistemas tecnológicos y naturales.

A continuación, se describen los principales efectos:

Impacto en las redes eléctricas

• Las tormentas solares pueden causar fluctuaciones en las redes eléctricas, lo que puede generar cortes de energía.
• Las líneas de transmisión pueden sufrir daños debido a las corrientes eléctricas inducidas.
• Los transformadores también son vulnerables y pueden sufrir sobrecargas y averías.

Interrupción en las comunicaciones y navegación

• Las tormentas solares pueden interferir en las señales de los sistemas de comunicación, incluidos los radios, televisores y teléfonos móviles, pudiendo provocar interrupciones en las redes de telecomunicaciones.
• Los sistemas de navegación por satélite, como el GPS, también pueden verse afectados, provocando errores en la determinación de la posición y la navegación.
• Las señales de radio y televisión pueden ser bloqueadas o distorsionadas por las partículas solares, lo que puede generar problemas de recepción durante las tormentas solares.

Auroras visibles en latitudes más bajas

• Durante una tormenta solar intensa, las auroras boreales pueden verse en latitudes más bajas de lo habitual, pudiendo llegar a ser visibles incluso en España y otros países del sur.
• Las auroras son una serie de luces espectaculares que aparecen en el cielo nocturno y son causadas por la interacción de las partículas solares con la atmósfera de la Tierra.

Efectos en el medio ambiente y en la salud humana

• Las tormentas solares pueden provocar cambios en el clima y el medio ambiente, como la ionización de la atmósfera y la creación de cargas eléctricas que pueden afectar a los sistemas meteorológicos y climáticos.
• Las partículas solares también pueden ser peligrosas para la salud humana, especialmente para los astronautas y los trabajadores en la industria aeronáutica, ya que pueden aumentar el riesgo de cáncer y otras enfermedades.

Prevención y medidas preventivas

Ante la amenaza de una tormenta solar, existen medidas que se pueden tomar para minimizar el impacto en las redes eléctricas, comunicaciones y equipos electrónicos.

A continuación, se presentan las principales medidas preventivas:

Clima espacial y observatorios solares

• El Clima Espacial es el estudio del ambiente espacial y las condiciones solares que pueden afectar la Tierra.
• Los Observatorios solares y satélites ayudan a monitorear la actividad del Sol y predecir posibles tormentas geomagnéticas.
• La Agencia Espacial Europea (ESA) ha lanzado la misión Solar Orbiter, cuyo objetivo es estudiar los polos del Sol y su atmósfera.

Sistemas de alerta temprana

• La NOAA tiene un sistema de alerta temprana para tormentas solares que utiliza una escala de cinco niveles.
• El Departamento de Defensa de los Estados Unidos cuenta con el Programa de Monitoreo de Tormentas Solares (SWPC), que monitorea la actividad solar y emite alertas tempranas.
• En España, el Centro Nacional de Seguimiento y Avisos de Fenómenos Meteorológicos Adversos (CNMF) del Instituto Nacional de Meteorología (INM) emite alertas relacionadas con el clima espacial.

Protección de los equipos electrónicos

• La protección de los equipos electrónicos es esencial en caso de una tormenta solar. Se pueden utilizar protectores y reguladores de voltaje.
• Se recomienda desconectar los dispositivos electrónicos en caso de tormenta solar y proteger los equipos importantes.
• Las empresas deben tener planes de contingencia para minimizar los daños en caso de una tormenta solar.

Avances científicos y tecnológicos

La ciencia y la tecnología han logrado grandes avances en la comprensión del Sol y las tormentas solares, lo que ha permitido desarrollar herramientas para prevenir y mitigar sus efectos en la Tierra.

A continuación, se mencionarán algunas de las principales investigaciones y proyectos encaminados a entender y protegernos de las tormentas solares:

Sonda Parker Solar Probe

La sonda Parker Solar Probe de la NASA, lanzada en 2018, está en una misión para explorar la corona solar.

Esta sonda está diseñada para acercarse lo más posible al Sol y proporcionar información detallada sobre su actividad.

En particular, se está midiendo la velocidad, la densidad y la temperatura del viento solar, así como el campo magnético del Sol.

De esta manera, se espera aprender más sobre cómo el Sol libera energía y genera las tormentas geomagnéticas que pueden afectar el clima espacial.

Además, la sonda Parker Solar Probe puede ayudar a mejorar la precisión de los pronósticos del clima espacial, lo que a su vez puede permitir que las compañías eléctricas y de satélites tomen medidas preventivas adicionales antes de la llegada de una tormenta solar.

Estudios sobre el campo magnético terrestre

Otro avance importante en la investigación de las tormentas solares ha sido el análisis del campo magnético terrestre.

Los estudios sobre el campo magnético terrestre permiten entender mejor cómo afectan las tormentas solares a la Tierra y los sistemas eléctricos y electrónicos que dependen de ella.

En concreto, se ha encontrado que el campo magnético terrestre actúa como un escudo protector que puede desviar gran parte de la energía de la tormenta solar.

Además, los expertos están investigando nuevas formas de proteger los sistemas eléctricos y electrónicos de la Tierra contra las tormentas solares.

En particular, se están desarrollando materiales y tecnologías de protección para los satélites y otros equipos que se encuentran en el espacio y que se ven especialmente afectados por las tormentas solares.

Estos materiales podrían ser esenciales para mantener la integridad de los sistemas críticos en caso de una tormenta solar.

Atmósfera: la capa que nos protege y permite la vida en la Tierra

• Protección de los satélites y otras tecnologías en el espacio
• Desarrollo de materiales y tecnologías de protección