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Tormentas solares: cómo afectan nuestro entorno

La meteorología tradicional y lo que vemos cuando miramos hacia arriba; dista bastante de la meteorología del espacio. En esta nota buscamos conocer qué sucede cuando ocurren tormentas solares y por qué

Estamos, y lo estaremos por algunos años más, en una etapa de mucha actividad solar. La actividad dentro de la atmósfera del sol puede tener implicancias en algunos ámbitos de la vida humana al sucederse eventos de la meteorología espacial denominados comúnmente como tormentas solares.

Desde Rostros y Rastros hablamos con dos especialistas: Sergio Dasso director del Laboratorio Argentino de Meteorología de esPacio (LAMP), Dr. en Cs Físicas de la UBA, profesor del departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos (DCAO) y de Física (DF) y especialista en Meteorología del Espacio (‘Space Weather’) y Vanina Lanabere licenciada en Cs de la Atmósfera y la primera Doctora en Meteorología Espacial, egresada del DCAO.

Con ellos, SD y VL (en adelante respectivamente) hablamos de lo que sucede en la alta atmosfera teniendo en cuenta la relación Sol-Tierra: efecto que se originan en el sol y tienen consecuencias en la tierra.

¿Qué es la meteorología espacial?

VL: Son todas las condiciones y variables del sol, y del medio interplanetario, que pueden afectar el entorno terrestre. Si bien el foco principal está en la Tierra esto se está expandiendo a otras misiones espaciales por el gran interés que hay.

¿Por qué el Sol está en una etapa de mucha actividad hasta 2025?

VL: El Sol ya de por sí tiene un ciclo de actividad que tiene un promedio de 11 años, ahora está empezando a entrar en el máximo, creo que en unos años estaremos al máximo de actividad. Estos eventos están siendo cada vez más frecuentes por eso repercute aún más y se dan los eventos más interesantes para estudiar.

¿Qué pasa en una tormenta solar?

SD: Primero hay que recordar que el Sol tiene una atmosfera que es la corona solar, son varias capas pero esa es la más importante. Ahí hay mucha actividad magnética a diferencia de la atmosfera de la Tierra, la solar tiene muchísimo de electromagnetismo y en particular tiene gran actividad de campo magnético, esas líneas de campo se empiezan a retorcer y enroscar, y luego esa energía atrapada se libera en una explosión que es llamada tormenta solar.

¿Cómo eso puede afectar la Tierra?

VL: Las (tormentas) que tienen dirección hacia la Tierra son las que pueden afectar a los satélites que orbitan la Tierra, se trata de satélites para observación, para meteorología, para comunicación, o sistemas de posicionamiento como GPS. Entonces la tormenta puede afectar comunicaciones de alta frecuencia como un radar y su efecto en la aviación, perturbando estas capas de la atmosferas que no es neutra sino ionizada y se conoce como la ionósfera. Toda comunicación que se hace desde el espacio hacia la superficie tienen que travesar esta capa y cuando una tormenta solar llega a la Tierra puede alterar la composición de la ionósfera y afectar comunicaciones.

SD: Una de las manifestaciones de las tormentas es lo que se conoce como nube magnética, producen una modificación en el campo geomagnético. Esas inducciones magnéticas que salieron desde el Sol e impactan en el entorno terrestre, son las que generan corrientes por debajo de la tierra, corrientes telúricas, que hacen que trasformadores con bajada a Tierra vean modificados sus niveles de tensión, puedan dañarse y hasta explotar físicamente y quemarse.

¿En nuestra vida diaria cuál sería el efecto?

VL: Por ejemplo, un GPS puede no tener tanta precisión en la ubicación que te muestra, para nuestro uso diario un error de 10 metros no es nada, pero para la aviación sí es importante, sobre todo en grandes aeropuertos que coordinan aterrizajes y despegues.

SD: La clave está en el avance de las tecnologías que cada vez dependen más de todas estas informaciones espaciales. Otro ejemplo es que somos un país con fuerte industria petrolera, en donde se usan mechas que van avanzando en la piedra a profundidades muy grandes explorando pozos petroleros, esas mechas pueden costar decenas o cientos de miles de dólares y se guían por GPS, y necesitas una precisión de centímetros. Tienen mapeado dónde perforar pero un error en esa aplicación significaría que una mecha opera en una piedra mucho más dura que la dureza que soporta, se rompe y se pierde ese dinero.

También la aviación está diseñando sistemas de aterrizajes automáticos de aviones utilizando GPS, la última etapa no es automática pero sí la aproximación a la Tierra, como estos hay muchos ejemplos más.

En estos años de máxima actividad solar, ¿qué probabilidad hay de que algo así suceda?

VL: La probabilidad siempre está, aun si la actividad es mínima o máxima. Se han registrado eventos fuertes en momentos de mínima actividad, no quiere decir que no haya actividad solar, sino que se da con menos frecuencia. A medida que vamos entrando en un máximo, las probabilidades aumentan.

SD: No hay certezas acerca de la aparición de un super-evento, el último fue en 1850, el evento Carrington, en la literatura se conoce como evento Carrington a este tipo de eventos super-intensos. Pero estos eventos son muy difíciles de predecir y no se sabe cuándo va a ocurrir, con qué intensidad ni dónde. Es cierto que un evento Carrington hoy sería una catástrofe porque destruiría en paralelo muchos sistemas acoplados, se destruye la matriz de seguridad, de comunicación, y empiezan a caerse esos sistemas y otros asociados que no tienen nada que ver con space weather, pero caen solo porque dependen de ellos.

¿Dónde plasman la información?

SD: Disponemos de un portal propio (spaceweather.at.fcen.uba.ar) donde parte de la información que volcamos ahí proviene de observatorios propios que tenemos en Base Marambio, pero además ese portal muestra productos que tienen valor agregado desarrollado por el grupo, no solo tomamos la información y volcamos el dato, si no que al tener nuestro know how entendemos e interpretamos ese dato para calificar el nivel de perturbación de ese evento. Proveemos datos de la ionósfera en Argentina e información de radiación de protones y rayos x, flujos de rayos cósmicos en la península Antártica, tanto como la dirección del viento solar en los últimos 5 o 10 días. Interpretamos y graficamos para que se pueda leer lo que muestra el gráfico con una breve explicación. Además todo el sitio está en español que no es menor, nuestro objetivo primario es nutrir a la comunidad hispana de esta información.

¿De qué se trata el detector que hay en base Marambio?

SD: Es un detector de rayos cósmicos, es parte de una red latinoamericana de detectores de partículas que se denomina LAGO (Latin American Giant Observatory, www.lagoproject.net) y mide el flujo de partículas de rayos cósmicos que se llaman secundarias.

Los rayos cósmicos se generan fuera de nuestro sistema solar, en alguna supernova o estrella lejana y viajan por toda la galaxia y finalmente llegan al borde del sistema solar. Ahí los rayos cósmicos de menor energía se encuentran con el viento solar que esta magnetizado, entonces tienen que modificar su trayectoria y hasta a veces disminuir su flujo. Finalmente ese flujo llega al borde de la magnetosfera de la Tierra, ese campo magnetizado intenso los desvía y hace que prefieran ingresar por los polos mayoritariamente.

Cuando llegan a la atmosfera generan reacciones nuclearen con las partículas neutras de la atmosfera y se generan las lluvias de rayos cósmicos, un rayo cósmico primario, termina generando cincuenta o cien secundarios y lo que nosotros medimos con ese detector es cuánto flujo de partículas por unidad de superficie y por unidad de tiempo están llegando a la península Antártica, cuando hay actividad solar ese flujo se modifica.

Es un estudio que tiene múltiples lecturas, nuestros datos son publicados en el portal y son leídos por otros países ya que es un portal abierto, venimos acumulando este dato desde hace tres años en continuado.

Por Fernanda Bireni