Tsunami solar
¿Qué nos depara el nuevo ciclo de actividad en el Sol? ¿Abrasará la Tierra con una gran tormenta? Por Delia Angélica Ortiz (Publicado en QUO. Enero 2012)
Cada mañana, al llegar a su cubículo, Alejandro Lara observa el Sol, pero no como cualquiera. Analiza la actividad explosiva de su superficie, las perturbaciones que viajan hacia la Tierra y su impacto en el campo magnético terrestre.
A diferencia de las estrellas que podemos ver en las noches, el Sol es la más cercana a nuestro planeta. Aunque se encuentra a una distancia promedio de casi 150 millones de kilómetros, no podemos mirarla directamente porque nos quemaría la retina; de hecho, su estudio es bastante reciente porque antes fue necesario que se desarrollaran los instrumentos adecuados para estudiarla.
Similar a los pronósticos meteorológicos que se hacen del clima en la Tierra, los especialistas se dan a la tarea de predecir el clima espacial. Están lejos de alcanzar altos porcentajes de certidumbre en sus estimaciones, pero estos pronósticos cobran relevancia cuando el Sol entra en periodos de máxima actividad. Y esto ocurre en promedio cada 11 años, al comenzar la temporada de tormentas solares. Es decir, ahora.
Una mayor actividad en el Sol es normal e incluso esperada. La preocupación de los científicos surge cuando esas tormentas ocurren en dirección a la Tierra. El Sol puede escupir, literalmente, hasta 10 mil millones de toneladas de plasma a una velocidad de 2 mil kilómetros por segundo.
Una emanación de gas súper caliente como éstas se denomina eyección de masa coronal (CME, por sus siglas en inglés), y tardaría cuatro días en hacer contacto con el campo magnético de la Tierra. Sus efectos podrían interrumpir el suministro de electricidad en los países más cercanos a los polos; en su camino afectaría la operación satelital, con graves repercusiones en las telecomunicaciones de las que dependen operaciones militares, aeronáuticas y navales.
Astrofísico del departamento de Ciencias Espaciales de la UNAM, Alejandro Lara recuerda que el 14 de febrero de 2011 inició la actividad del nuevo ciclo solar. Se anunció con una fulguración o flare, término que se ha popularizado entre los científicos para designar estas liberaciones abruptas de energía magnética y luz que alcanzan temperaturas de 26.6 millones de grados centígrados. Experto en fenómenos eruptivos de la corona solar, Lara muestra una gráfica. Se ve el trazo irregular de una línea paralela y, precisamente a la mitad de febrero, se registra un pico ocasionado por una fulguración. Estos latigazos no llegan a la Tierra y pueden ocurrir de manera independiente a las eyecciones coronales, pero la llamarada del pasado 14 de febrero venía acompañada de una tormenta solar.
En Estados Unidos, el evento se divulgó en medios masivos de comunicación como Valentine's Day Solar Flare. Se presentó con alerta. “No se trató de una gran tormenta, pero llamó mucho la atención porque fue la más grande que se había visto en cuatro años”, explicó Thomas Bogdan, director del Centro de Predicción de Clima Espacial, que depende de la Administración Estadounidense Oceánica y Atmosférica (NOAA).
El fenómeno coincidió con la reunión anual de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia (AAAS), la sociedad científica más grande del mundo. Ahí, los especialistas alertaron sobre una eventual tormenta solar que ocasionaría daños mayores a los que causó el huracán Katrina en 2005, cuando Nueva Orleáns quedó bajo aguas de hasta siete metros de profundidad.
El simposio se tituló “Clima espacial: la siguiente gran tormenta solar podría ser un Katrina global”. Bogdan advirtió que de no tomarse las medidas necesarias, los daños podrían sumar 2 millones de millones de dólares (2 trillones de dólares). La comparación tiene sentido para los estadounidenses, que consideran que el huracán Katrina fue el más mortífero y costoso en la historia de ese país, al provocar la muerte de casi 2 mil personas y daños materiales calculados en 75 mil millones de dólares.
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| Primera fotografía del astro durante un eclipse. |
Un viejo desconocidoEs difícil entender lo que ocurre en el Sol, pues sus condiciones físicas y atmosféricas son distintas a las que vivimos en la Tierra. Su superficie no es sólida sino de plasma. Es un estado de la materia que no se ve todos los días, un gas cuyos electrones quedaron libres del amarre atómico luego de someterse a altas temperaturas, descargas eléctricas o la absorción de fotones.
En el centro solar ese plasma puede ser tan denso como el plomo. El corazón del Sol late a temperaturas arriba de 15 millones de grados centígrados donde el hidrógeno, elemento predominante en la estrella, se transforma en helio. La energía liberada por esas fusiones nucleares tarda 50 millones de años en salir a la superficie, por lo que si el Sol dejara de producir energía hoy, tomaría 50 millones de años en que sus efectos se sintieran en la Tierra.
La radiación solar se estima en 383 mil millones de millones de millones de kilowatts (383 billones de trillones de kilowatts), lo que equivale a la energía generada por 100 mil millones de toneladas de dinamita haciendo explosión cada segundo. Más fácil, si fuera posible tomar la energía que el Sol produce en un segundo, se podría suministrar a Estados Unidos de suficiente energía por los siguientes 9 millones de años, de acuerdo con estimaciones de la NASA.
Quizá así es más fácil entender por qué un estornudo del Sol se reciente como una pulmonía en la Tierra. La complejidad de esta estrella gigantesca incluye una rotación diferenciada de 36 días en los polos y 25 días en su ecuador; es decir, el plasma rota a diferentes velocidades según su latitud y longitud. Además, el llamado movimiento convectivo provoca que el plasma también se mueva del corazón hacia afuera.
Esto se suma a que cada 22 años, por el fenómeno Hale, los polos magnéticos del Sol se invierten; si tuviéramos una brújula, durante un ciclo apuntaría el Norte hacia arriba, al siguiente ciclo lo indicaría hacia el Sur, y así sucesivamente.
También lo caracteriza la Circulación de Thermohaline (THC) o Gran Cinturón de Transporte, que involucra una red de corrientes de plasma que van y vienen del ecuador solar hacia el Sur, junto con otras que lo hacen del centro al Norte y de regreso. A esas corrientes les toma 40 años completar un circuito.
La suma de todos estos movimientos de plasma influye los desplazamientos del campo magnético del Sol, que al final es una licuadora de líneas magnéticas que causan pequeñas explosiones locales, tormentas de plasma e incluso manchas en la superficie de la estrella.
Estas manchas aparecen en periodos de aproximadamente 11 años e indican el inicio de un periodo de actividad solar. Esta especie de pecas oscuras son regiones en la superficie que se encuentran más frías. Se originan cuando una línea magnética emerge del centro y forma un arco que mantiene contenida la energía magnética; cuando ese arco se rompe es cuando se libera energía produciendo una fulguración.
A diferencia de la eyección de masa coronal, que es la liberación de energía y de materia –especialmente hidrógeno muy caliente asociado al campo magnético que la originó–, una fulguración es solamente la liberación de luz con mucha energía, pero sin hidrógeno.
“En una fulguración se genera una gran cantidad de energía pero solamente en forma de luz, mientras que en una eyección de masa coronal la energía se traduce en una gran cantidad de hidrógeno con altas temperaturas que se desprende de la superficie solar y comienza a viajar a través del medio interplanetario”, abunda Víctor de la Luz, experto del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) , en Puebla, e integrante de la Comunidad de Divulgación Científica Latinoamericana, astromonos.org.
En enero de 2010, el observatorio solar ruso conocido como TESIS fotografió un par de fulguraciones clase M que ya anunciaban el pronto despertar del Sol. La llamarada que se registró el pasado 14 de febrero fue tipo X, mucho más energética que las anteriores, de acuerdo con una clasificación alfabética de potencia.
“Las fulguraciones clase X son los eventos solares más poderosos capaces de detonar apagones de radio y largas tormentas de radiación. Estas fulguraciones en particular llegan después de que algunas ráfagas tipo M y varias tipo C han ocurrido en días previos. También llegan asociadas con una eyección de masa coronal que viaja a aproximadamente 900 kilómetros por segundo, por lo que se estimó que alcanzaría la órbita terrestre el 16 de febrero”, explica el sitio de noticias de la NASA, que exhibe los videos que grabó desde el espacio el Observatorio en Dinámica Solar (SDO, por sus siglas en inglés).
Asunto de cantidad
El cómputo de los ciclos de manchas solares data del año 1755, cuando comenzó a llevarse un registro formal de su comportamiento. El ciclo actual es el número 24 y comenzó en enero de 2008, pero su actividad ha estado por debajo de lo esperado.
Al día de hoy, señala De la Luz, hay 50 manchas solares y se espera que ese número aumente a 80 para el año 2013, cuando se calcula que el Sol alcanzará su máximo pico de actividad. Esto es, sin embargo, 50% debajo de las 175 manchas que se registraron en 2005, durante el máximo del anterior ciclo solar.
No obstante los pronósticos, las tormentas solares son impredecibles. Las sondas y los observatorios espaciales que comenzaron a escudriñar el Sol nos han acercado a conocer mejor el clima espacial y sus efectos sobre la Tierra, pero aún se desconoce cómo se forma el viento solar y cómo se acelera para abarcar todo el sistema, o cómo la fotosfera puede alcanzar temperaturas mucho más calientes que el propio corazón solar o, mejor aún, si los ciclos de manchas solares han sido una excepción en los últimos 200 años de actividad solar, de los casi 4.6 mil millones de años que el gigante de plasma tiene de existir.
“Una vez que las eyecciones salen del Sol se puede estimar si van o no a llegar a la Tierra”, comenta Lara, señalando las gráficas que monitorea a diario. “El problema es predecir cuándo van a llegar; según su velocidad, podrán hacerlo en tres o cinco días. También habría que determinar cómo viene su campo magnético, pues de eso dependerá su interacción con la magnetosfera de la Tierra”.
Los rudimentarios telescopios del siglo XVII permitieron que Galileo identificara el Sol como un cuerpo esférico giratorio y en cuya superficie se podían distinguir ciertas zonas menos brillantes que se veían como manchas. Tras esos primeros estudios, comenzó a aceptarse la imagen de un sistema planetario regido por el Sol: un Sistema Solar.
Hace 160 años, durante un eclipse, se tomó la primera fotografía del disco solar con un daguerrotipo. El autor fue Berkowski, quien por cierto nunca publicó su primer nombre. Esa imagen que permitió descubrir la corona del Sol se tomó en un observatorio de Europa del Este, en Königsberg, antigua Prussia.
“El estudio serio de la actividad solar no tiene muchos años”, refiere Wilder Chicana, astrónomo del Planetario Luis Enrique Erro del Instituto Politécnico Nacional. “Realmente estamos en pañales en cuanto al estudio del Sol”.
Jefe de Astronomía y Ciencias del Espacio, Chicana comenta que los modelos actuales están basados en estadísticas con referencias de casi dos siglos que no revelan mayor información frente a los miles de millones años de vida que tiene el sistema solar. “Todavía no estamos en un nivel de conocimiento que nos permita tener certeza sobre predicciones catastrofistas”, dice.
Estadísticamente existe un evento solar importante cada 40 años. Si el último ocurrió en 2003, en el pico del ciclo solar 23, el próximo debería ser en 2043. Sin embargo, los científicos no se ponen de acuerdo. Dependiendo el modelo que utilicen, sus estimaciones son distintas. En algunas proyecciones resulta que 2012 será el año de mayor actividad solar y para otros les da 2013. Algunos insisten en que será un ciclo muy intenso y otros lo descartan rotundamente.
Chicana explica que las teorías que postulan una emisión solar de alta intensidad se sustentan en la posibilidad de que diversos ciclos solares se sincronicen o se retroalimenten, amplificando los niveles usuales de actividad solar. Algunos de los ciclos que se han podido identificar son: la rotación diferenciada, el movimiento convectivo, la inversión de los polos magnéticos, los ciclos de las manchas solares, el movimiento de corrientes de plasma en la "gran cinta transportadora" solar. Sin embargo es muy probable que existan otros cuyo efecto aún no podemos cuantificar y que también podrían contribuir al incremento de la actividad solar.
“Estos ritmos no ocurren al mismo tiempo, pero se espera que sus máximos se sincronicen y por eso se habla de un mega-máximo y se espera una emisión muy intensa”, resume.
Incluso esta hipótesis de la sincronización de los ciclos solares nunca ha ocurrido, advierte; se basa en un modelo que estima que ésta se registrará en 2012. “Afortunadamente, ahora ya contamos con instrumentos que permitirán hacer estudios más precisos y perfeccionar las teorías, incluso las más catastrofistas”.
Por si las dudas, se le pregunta si ya se hizo de provisiones de comida enlatada y agua embotellada. Se ríe. “Soy de los que cree que nada va a ocurrir”.
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| El 7 de junio de 2011, hubo una espectacular eyección en dirección a la Tierra. |
Berrinches solaresLa tormenta solar más intensa que se ha registrado en la historia se remonta a 1859. Es una leyenda astronómica conocida como “la tormenta solar perfecta”. Aunque se registró en un periodo de baja actividad en el Sol, fue causada por una eyección de masa coronal que al reconectarse con el campo magnético terrestre pudo abrirlo mientras lo atravesaba, permitiendo la entrada a millones de iones y electrones que penetraron la atmósfera de la Tierra, enloqueciendo las líneas de telégrafos, por lo que se interrumpieron las comunicaciones en Estados Unidos y Europa.
Se le conoce como Evento Carrington, debido a que el astrónomo Richard Carrington consignó el acontecimiento, cuya inducción de electricidad permitió que se vieran auroras boreales en Roma, La Habana y Hawai, con efectos similares en el Polo Sur, según se lee en el portal de divulgación científica de la NASA.
Américo González, jefe del observatorio de centelleo interplanetario Mexican Array Radiotelescope (Mexart), en Michoacán, explica que más allá de la concatenación de eventos solares que podrían generar una eyección solar de alta intensidad, para que ésta provoque una tormenta solar “perfecta”, debe tratarse de una nube solar con un campo magnético en la dirección correcta para reconectarse con la magnetosfera terrestre.
“Estamos hablando de campos magnéticos con polaridades opuestas que se pueden reconectar mientras está pasando la nube solar. Cuando está ocurriendo la reconexión es cuando pasan las partículas. En el momento en el que cambia la dirección del campo de la nube y ya no se pueda reconectar con el de la Tierra, se vuelve a cerrar la corteza terrestre y vuelve a protegernos de las partículas solares”, explica González, experto en estudios interplanetarios y de la heliosfera por el Imperial College-University de Londres.
Si hoy ocurriera una tormenta solar “perfecta” como la de 1859, podría causar pérdidas, tan solo en Estados Unidos, por 30 mil millones de dólares en un día de suministro eléctrico, y más de 70 mil millones de dólares a la industria satelital, de acuerdo con el sitio de la iniciativa Sun-Earth Day, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA.
“Los servicios satelitales los usamos cada vez que vamos a una gasolinera y pagamos con la tarjeta de crédito. Hemos hecho nuestras vidas altamente dependientes de la tecnología que es vulnerable del clima espacial”, ha comentado Bogdan para dimensionar los efectos en la vida cotidiana de los fenómenos solares.
Las predicciones más catastrofistas incluso alertan sobre la caída de las bolsas de valores, accidentes aéreos por la pérdida de orientación, apagones masivos durante semanas y explosiones en los ductos petroleros.
Las tormentas solares no traen agua, sino millones de electrones libres que pueden meterse a cualquier conductor como los cables de luz; provocan que las líneas se saturen y se quemen los transformadores de electricidad que encuentran a su paso. Los oleoductos son también conductores ideales; de hecho, desde el espacio se ven como cables gigantes; por eso, el control electrónico de las bombas de esos drenajes petroleros debe estar protegido frente a un eventual bombardeo de electrones que podría inducir corriente eléctrica e incluso producir algún chispazo.
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El 26 de noviembre de 1985, Rodolfo Neri Vela viajó más allá de las nubes. Como experto en radiación electromagnética, trabajó durante siete días en el espacio, junto con los otros seis tripulantes de la nave Atlantis, para poner en órbita tres satélites de comunicación, entre ellos, el Morelos II. Originario de Guerrero, Neri Vela es el primer astronauta mexicano, de hecho, el único a la fecha. Es miembro de la Academia Mexicana de Ingeniería y, desde hace más de dos décadas, ha dado continuidad a la iniciativa de creación de una Agencia Espacial Mexicana. Vía correo electrónico, acepta platicar con QUO sobre los horizontes que abren las nuevas investigaciones solares. 1.-¿Cuáles son los peligros que encarna esta maravillosa fuente de energía con la que convivimos todos los días? Considero que los geofísicos, y en especial los expertos que se dedican a estudiar la dinámica del Sol, han aprendido mucho sobre cómo funciona nuestra estrella, pero obviamente aún hay muchas incógnitas y preguntas sin responder. Así como siempre existirá la posibilidad de un impacto de un asteroide o meteorito gigantesco, o un cometa, contra la Tierra, en algún momento del futuro, también hay un peligro latente y constante de que nuestro gran reactor nuclear –el Sol– pierda estabilidad y cause daños indeseables en nuestro planeta….Espero que no suceda…. La Tierra es muy frágil y por ello es importante desarrollar tecnología y apoyar las áreas científicas que nos ayudan a comprender mejor el Universo en el que vivimos. 2.- Una vez que la sonda solar Probe Plus se lance en 2018 y logre acercarse lo más posible a la corona solar, qué respuestas esperamos encontrar? Precisamente, se espera que la información enviada por dicha sonda permita entender el mecanismo de la distribución de temperaturas en la atmósfera solar y comprender mejor el comportamiento del viento solar que cubre a todos los planetas….Sólo entendiendo cómo funciona nuestra estrella, podremos, tal vez, prevenir catástrofes irreversibles en nuestra casa, la Tierra. 3. Cuándo usted viajó al espacio, ¿logró ver alguna fulguración o flare? ¿Cómo se ven desde allá arriba? Cuando mis compañeros de la misión 61-B y yo orbitamos la Tierra 109 veces en 1985 no tuvimos problemas en ese sentido. Aunque el Sol tiene sus ciclos de máxima actividad más o menos predecibles, puede haber explosiones en cualquier momento, que dañen equipo electrónico –como los satélites de comunicaciones– o que obliguen, por ejemplo, a cancelar o reprogramar las caminatas espáciales de alguna misión. Es importante señalar que la radiación está presente en todo momento, especialmente cuando los vehículos espaciales atraviesan la Anomalía del Atlántico Sur. 4.. ¿Qué precauciones tener respecto a la radiación o incluso ante una eventual lluvia de electrones que dañara los circuitos? ¿Qué protocolos se siguen? No hay nada al respecto. Cada quien va al espacio bajo su propio riesgo, llevando consigo diversos instrumentos para medir los niveles de radiación solar, pero hasta ahí. En cuanto a los equipos de cómputo, siempre hay respaldos y redundancia, esperando con ello reducir el riesgo de fallas en la comunicación y los sistemas de control. 5. ¿Cómo dimensionar como mexicanos los efectos del Sol? Todos los satélites, sin importar su propietario, se han visto en algún momento afectados por las tormentas solares, en mayor o menor grado. Sólo hay interrupciones en las comunicaciones y daños poco importantes, pero siempre existe el riesgo de alguna catástrofe. La perfección no existe. Sólo Dios. |
Enfriamiento globalLa falta de consenso entre los científicos sobre lo que debemos esperar de la actividad solar es resultado de las lagunas de conocimiento. “El Sol nos está enseñando que las cosas que pensábamos que ya estaban explicadas, no son totalmente ciertas”, comenta De la Luz.
“Una parte de la comunidad de física solar incluso propone que el ciclo de 11 años es en realidad un comportamiento anómalo, y que un Sol sin actividad es como normalmente debería permanecer. Podría ser una simple casualidad que estas décadas, cuando comenzamos a mirar el comportamiento del Sol, lo tomamos en su fase más anómala, es decir, con ciclos bien establecidos; sin embargo, estas nuevas teorías solamente podrán ser corroboradas después de varias décadas de observación”, explica.
Entre finales de 2008 e inicios de 2009 se llegó a un mínimo en el número de manchas solares en el ciclo actual; aunque las manchas son menos que las registradas en otros periodos, hay modelos que indican que la intensidad del ciclo solar 24 será mayor, otros insisten en que no y otros más aseguran que para el siguiente periodo de 11 años la actividad decaerá aún más.
La irregularidad en la aparición de manchas fue contundente entre 1645 y 1715, cuando se registró el llamado Mínimo de Mauder, periodo en el que el astrónomo británico Walter Mauder probó que el ciclo de manchas solares de 11 años fue prácticamente nulo. Este fenómeno se asoció con una temporada helada conocida en Europa como “La pequeña Era del Hielo”, entre 1500 y 1850, aunque no existe evidencia probada de que ambos eventos estén relacionados.
La investigadora Blanca Mendoza, del Instituto de Geofísica de la UNAM, incluso ha propuesto un modelo que propone la desaceleración del calentamiento global, si continúa la tendencia a la baja en la actividad solar.
De acuerdo con sus proyecciones, la actividad de los ciclos solares 24 y 25 seguirá disminuyendo hasta el año 2029, y esto podría incidir en la reducción entre 10 y 40% del calentamiento global que ha provocado el hombre en el planeta.
La académica ha reconocido el riesgo de hacer aseveraciones basadas en modelos cuando se carece de mediciones y hechos, pero dice que como científica esta obligada a realizar este tipo de trabajos que somete a consideración de sus pares a través de revistas científicas arbitradas.
“Si el Sol entrara en un episodio de baja actividad, como los ha tenido en el pasado, entonces contribuiría a reducir el calentamiento, aunque no lo revertiría. Esto es especulativo, porque no podemos comprobarlo hasta ver qué pasa con los siguientes ciclos solares y si realmente ocurren ciclos chaparros o de baja actividad”, dice Mendoza.
Ganadora del Premio Sor Juana Inés de la Cruz por su trayectoria científica, Mendoza es todavía más osada en sus proyecciones y ha propuesto que las perturbaciones magnéticas que resultan del impacto de la actividad solar podrían tener un efecto en la salud humana. De hecho ha encontrado una correlación estadística significativa entre los eventos solares y la muerte por paro cardiaco entre la población en riesgo, hombres enfermos mayores de 60 años.
Insiste, sin embargo, en que son investigaciones en desarrollo. Sus propios colegas explican que son hipótesis que no se sostienen cuando se piensa que la influencia solar sobre la Tierra ha sido de casi 5 mil millones de años y sus efectos han sido precisamente los que posibilitaron el origen de la vida.
El día después de…
En marzo de 1989, una tormenta solar mucho menos intensa que la perfecta tormenta espacial de 1859 provocó que la planta hidroeléctrica de Quebec, Canadá, se detuviese durante más de nueve horas. Los daños y la pérdida de ingresos resultante de ese evento se estiman en 6 mil millones de dólares; los errores satelitales afectaron sus comunicaciones e incluso provocaron el cierre de su bolsa de valores.
“Son efectos que quizá para el usuario de un celular parecerán prácticamente imperceptibles porque la interrupción de las comunicaciones será por unos minutos, pero para un banco o para la bolsa de valores o para las operaciones militares, estamos hablando de que esos minutos pueden repercutirles de manera importante”, explica Lara.
“En 1989 hubo un evento muy grande. Eso da mucho miedo a la gente. Si lo pensamos bien, los eventos solares son como cualquier otro evento natural. Hay que aclarar que sus efectos no se registran a nivel mundial, porque por la estructura del campo magnético de la Tierra, los efectos son más grandes en los polos. Nosotros que estamos cerca del ecuador terrestre estamos bastante protegidos”, agrega.
Actualmente la actividad solar es moderada; incluso hay indicios de que se reducirá, dice Omar Miranda, especialista en física solar del Centro de Investigaciones y Estudios Avanzados del IPN (Cinvestav). “Se estudia el problema para tomar precauciones, porque si hubo una tormenta solar en 1859, puede haber otra en alguna década y es bueno estar preparado, estimar los costos y daños”, señala. Pero cualquier predicción es mera especulación.
“No se han podido explicar muchas preguntas sobre la formación del campo magnético solar ni de cómo este se mantiene sin disiparse en el tiempo. Se tiene una idea general, pero se desconocen muchos detalles sobre el pasado y el presente de la actividad magnética solar. Por eso es peor intentar predecir el futuro”, señala Miranda.
Sin embargo, la astrofísica hindú Mausumi Dikpati se ha arriesgado a hacer proyecciones y estima que el nuevo ciclo solar será 40% más intenso que el anterior. Su predicción no tiene precedentes. En los casi dos siglos de estudio del Sol, los científicos han tenido dificultades para predecir el tamaño de la máxima actividad solar y siempre han fracasado.
Lideresa de un equipo de investigación solar en el Observatorio de Gran Altitud del Centro Estadounidense de Investigaciones Atmosféricas (NCAR), Dikpati lanzó su estimación en 2006, basada en un modelo de simulación de los fenómenos físicos al interior del Sol.
Ese modelo se basó en una teoría apoyada por otros científicos: la velocidad del Gran Cinturón de Transporte anticipa la intensidad de la actividad de las manchas solares 20 años después, pues estas corrientes barren los campos magnéticos de las manchas solares muertas, arrastrando los cadáveres a los polos solares a una profundidad de 200 mil kilómetros, donde se amplifican nuevamente antes de flotar a la superficie solar luego de dos décadas.
Contradiciendo lo anterior, David Hathaway, físico solar del Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA, recientemente comenzó a sospechar que las manchas solares no se encuentran enraizadas en ese cinturón. Relacionar ambos fenómenos implicaría correspondencia entre la velocidad de las corrientes y la aparición de nuevas manchas. Sin embargo, al parecer el cinturón también se mueve a velocidades diferenciadas.
Lo que ocurre es que los observatorios espaciales proporcionan nueva información para fortalecer o descartar las teorías que se tenían sobre la actividad solar. Mientras estas sondas espaciales se acerquen más a la corona solar, se contará con mayores datos para entender su comportamiento.
“Con las características físicas que tiene nuestra estrella madre, ¿alguien quiere acercarse a ella? Por supuesto que no”, escribió recientemente en el periódico El Universal el astronauta mexicano Rodolfo Neri Vela, en su colaboración El Sol y sus visitantes. “Sin embargo, sí es necesario escudriñar todos sus secretos, de modo que los humanos entendamos un poco mejor el origen de la vida, la interacción entre los cuerpos celestes, los peligros que encarna esta maravillosa fuente de energía, sus efectos sobre la Tierra”.
Con la llamarada del 14 de febrero de 2011, la dirección del viento solar fue paralela a nuestro campo magnético, afectándolo tangencialmente y originando impresionantes auroras boreales en las regiones árticas. Hubo afectaciones a los radios de onda corta en China, según informó vía comunicado de prensa el meteorológico de Beijing.
Esa nube solar que llegó a al Tierra era débil energéticamente, explica Américo González, pues no se registró actividad importante entre los instrumentos encargados de predecir la trayectoria y el tiempo de arribo de las tormentas espaciales, como Mexart que cuenta con 4,096 antenas distribuidas en 9 mil 500 metros cuadrados en el municipio michoacano de Coeneo. Como este observatorio solamente existe otro en India y otro en Japón.
“Me da la impresión de que estas primeras alertas son reflejo de la ansiedad que había entre la comunidad porque el mínimo solar había sido muy prolongado. El Sol no despertaba y estábamos muy pendientes de los primeros eventos solares”, comenta González.
Los científicos mexicanos entrevistados coinciden en que este tipo de actividad siempre ha ocurrido, pero hoy la ciencia cuenta con mejores instrumentos para estudiar estos fenómenos. Sin embargo, dar a conocer sus resultados sin el contexto suficiente ocasiona, y seguirá ocasionando, alarmas innecesarias entre la población.
Actualmente, los observatorios espaciales permiten saber cuándo el Sol liberó una eyección hacia la Tierra. En su camino, estas nubes solares se encontrarán con otros satélites como ACE y WIND, especializados en el estudio de viento solar, que al paso de las partículas miden su potencia e identifican sus propiedades. Con esta información es posible emitir alertas de alarma con una o dos horas de anticipación.
Conocida como la “Tormenta de Halloween”, en 2003, ocurrieron 17 sorpresivas llamaradas solares, aún cuando se esperaba que la actividad comenzara a decrecer. La explosión de gases viajó a ocho millones de kilómetros por hora y afectó a la Tierra del 19 de octubre al 7 de noviembre, según los registros de la NASA.
El efecto en las comunicaciones satelitales obligó a los controladores de vuelo a cambiar las rutas de los aviones y hubo un apagón de más de una hora en el sur de Suecia, según recordó en la reciente discusión en la reunión anual de la AAAS, Helena Lindberg, representante de la Agencia Sueca de Contingencias Civiles.
Aclaró que los efectos se redujeron por las medidas preventivas que se implementaron previamente, y agregó que estamos a tiempo de prepararnos antes del siguiente ciclo solar en 11 años. “Desde la perspectiva sueca resulta natural y esencial lidiar con el clima espacial. Sin embargo, muchos de mis colegas en la Unión Europea no están convencidos de que sea tan importante como el clima normal. En Estados Unidos han colocado el tema como prioridad en su agenda política; esto debería ser un incentivo para otros países”, dijo Lindberg.
De acuerdo con información de la iniciativa Sun-Earth Day de la NASA, el programa de predicción de clima espacial estadounidense cuesta 5 millones de dólares al año, pero ha permitido ahorros de más de 500 mil millones de dólares anuales a la industria satelital y eléctrica de ese país. En 2010, la Cámara de Diputados aprobó la creación de la Agencia Espacial Mexicana con un presupuesto anual de 10 millones de pesos, poco menos de un millón de dólares, para diseñar y ejecutar la política espacial del país, así como para participar en el desarrollo de naves y satélites, además de coordinar los esfuerzos de gobierno, industria e instituciones científicas.
Esta iniciativa es coordinada por la Secretaría de Comunicaciones y Transportes, pero si acude a la dependencia para preguntar sobre “clima espacial”, notará que es un tema que les resulta completamente ajeno. Solamente en la academia se encuentra a los especialistas que han seguido las advertencias internacionales sobre los efectos de la actividad solar en las telecomunicaciones.
“En México no tenemos un sistema de alarma (ante una tormenta solar)”, explica Lara. “Aunque no podemos competir con los satélites que monitorean el Sol, podríamos usar (la información) de éstos para implementar una alarma nacional”.
Las emanaciones abruptas de plasma ya han afectado satélites de comunicaciones, navales y de monitoreo del clima terrestre con daños en sus paneles solares, malfuncionamiento, tambaleo en su órbita o incluso reducción en su periodo de vida útil. Los electrones libres contenidos en el viento solar se introducen fácilmente en los conductores eléctricos de un satélite, lo que pone en riesgo la operación electrónica del artefacto. El mayor riesgo de una gran tormenta solar sería que lo sacara de órbita sin que su combustible alcanzara para corregir su dirección.
Conocido como el padre del sistema satelital mexicano, Salvador Landeros dice que el eventual impacto de una tormenta solar sobre infraestructura mexicana es una asignatura pendiente. “Ahí hay un riesgo latente”, advierte quien fuera director de Satmex durante el sexenio de Miguel de la Madrid. “No dudo de que sí nos haría mucho daño”.
Habría que dimensionar el tamaño, la velocidad y radiación de una gran tormenta solar para poder correlacionarlo con la resistencia actual de nuestros instrumentos y poder tomar decisiones ante una contingencia extrema, propone quien tuvo a su cargo la primera generación de satélites mexicanos, el Morelos I y II.
A la fecha, los satélites mexicanos no han sufrido averías por la actividad solar, por lo que tampoco se ha considerado apagarlos ante una eventual tormenta, dice Landeros. Los científicos recomiendan hacer esto durante unos minutos ante el paso de una eyección de masa coronal, pero eso significaría dejar sin comunicación a todo el país, incluyendo a dependencias estratégicas como Comisión Federal de Electricidad, Pemex y el Ejército.
Ante la posibilidad de que el máximo solar se presentara durante los Juegos Olímpicos de Londres en 2012, el comité organizador lanzó una alerta, el pasado enero, advirtiendo que trabajarían de manera cercana con las autoridades para asegurar un protocolo de contingencia, pues con 15.6 mil millones de dólares invertidos deben asegurar el correcto funcionamiento de los satélites y, por tanto, la transmisión de la fiesta deportiva.
El clima espacial es como el estudio de los temblores, explica Américo González. No sabemos cuándo va a ocurrir, pero de que en la Tierra tiembla, eso es un hecho. Igual ocurre con el Sol. Frente a la posibilidad de una impredecible súper tormenta solar, solamente queda estar preparados para atenuar daños y aprovecharla para desentrañar los enigmas de una estrella.
