¡La próxima llamarada solar gigante es inevitable! ¿Nos bombardeará de regreso a la Edad de Piedra?

Aug 14, 2023

de Thomas Frey | 11 de agosto de 2022 | Escenarios futuros

Una noche, hace poco más de mil años, los nativos americanos de América del Norte se sorprendieron al ver que las estrellas se desvanecían como oscuridad en un día oscuro mucho antes de la mañana. No estaban seguros de lo que predijo o qué hacer con eso, pero se prepararon para lo peor, incluso mientras se maravillaban con la exhibición de auroras que lo acompañaba.

El espectáculo también fue visible la noche siguiente, pero el cielo estaba mucho menos brillante. Pronto todo volvió a la normalidad. Estos indios americanos quedaron con recuerdos de este acontecimiento aparentemente espiritual, pero no hubo otras señales de que algo en su mundo hubiera cambiado.

Como ahora sabemos, se trató de una llamarada solar y un evento de eyección masiva coronal (CME), complementos del Sol. El único impacto fue en los sentidos ya que estas manifestaciones no afectan a los organismos biológicos.

Avance rápido unos 800 años hasta el 2 de septiembre de 1859, cuando se observó un evento similar en los cielos. Sin embargo, dieciocho horas antes de que comenzara este espectáculo de luces de erupción solar-CME, el astrónomo Richard Carrington estaba trabajando en la ciudad de Redhill, a 35 kilómetros al sur de Londres. Carrington estaba rastreando una mancha solar cuando observó una "llamarada al rojo vivo" en la superficie del Sol que duró varios minutos.

Estaba observando el nacimiento de otra CME destinada al planeta Tierra. Pero cuando esta CME alcanzó los niveles más bajos de la atmósfera terrestre, el impacto de la tormenta geomagnética resultante fue un poco más grave que el evento 800 años antes.

El CME de 1859 no era necesariamente más poderoso que el anterior, pero había una gran diferencia. La Tierra había cambiado en el ínterin. La humanidad había descubierto y aprovechado la electricidad. Teníamos motores eléctricos, circuitos y telégrafos y el campo magnético de la CME interrumpió los campos magnéticos de estos circuitos eléctricos.

Pero aún así, el impacto del evento CME no fue catastrófico. Los aspectos más destacables eran más curiosidades que un problema. Algunos operadores de telégrafo recibieron descargas eléctricas y quemaduras leves. Sus dispositivos momentáneamente parecieron ser autoalimentados, y algunos continuaron funcionando y transmitiendo incluso después de que fueron desconectados apresuradamente.

En general, sin embargo, los ciudadanos del mundo una vez más se maravillaron con la noche extrañamente iluminada y las increíbles auroras que generalmente solo se ven cerca de los polos norte y sur. Otro episodio de CME vino y se fue en los libros de historia con pocos daños.

La próxima vez, sin embargo, puede que no tengamos tanta suerte.

Si bien muchas personas se preocupan por las "erupciones solares", el peligro real proviene de las CME. Ambos son provocados por erupciones en el sol. Pueden ocurrir simultáneamente: una CME a menudo acompaña a una erupción solar y una CME no ocurrirá en ausencia de una erupción solar. Cuanto más fuerte sea la llamarada solar, más probable es que vaya acompañada de una CME.

Las emisiones de los dos son bastante diferentes. En el caso de las erupciones solares, el sol simplemente emite radiación, luz que llega a la atmósfera terrestre a la velocidad de la luz en unos ocho minutos.

Pero cuando la agitación en la superficie del Sol es más intensa, la materia solar en forma de partículas cargadas de energía también es expulsada al espacio. Si la CME es impulsada precisamente en la dirección correcta para colisionar con la Tierra en movimiento, la nube de plasma penetrará más profundamente en la atmósfera terrestre que la energía luminosa de una erupción solar... y con resultados mucho más destructivos.

La NASA describe amablemente la diferencia entre estos dos fenómenos al comparar la situación en el Sol con disparar un cañón. Cuando se dispara un cañón, el fogonazo se puede ver a lo largo y ancho. Eso es análogo a una llamarada solar con la luz viajando a la velocidad de la luz. A esto le sigue la expulsión de la propia bala de cañón, que tiene un efecto mucho más específico y localizado. Y al igual que con CMES, el impacto de la bala de cañón ocurre a un ritmo mucho más lento que la velocidad de la luz.

Sin embargo, no lleve la analogía demasiado lejos. La CME no tiene un impacto físico en la faz de la Tierra. El plasma, la nube concentrada de iones cargados, llega a nuestra atmósfera e interrumpe e interfiere con otras cargas eléctricas magnetizadas.

El plasma de CME que llegó hace mil años no encontró ningún dispositivo eléctrico, por lo que simplemente reaccionó con el oxígeno y el nitrógeno de nuestra atmósfera para crear una luz tenue y una gran aurora antes de disiparse sin daño alguno.

Las CME ocurren en el contexto del ciclo solar de 11 años del Sol, cuando su actividad alcanza su punto máximo y disminuye. Estamos cerca de un pico en el próximo año más o menos. Durante este breve período, las líneas del campo magnético del sol son especialmente caóticas, con la rápida aceleración de partículas cargadas que pueden ser expulsadas como erupciones solares y CME.

Los eventos de CME de impacto directo como los de 1000 EC y 1859 son la culminación de una serie de escenarios en el peor de los casos.

Cuando una CME contiene átomos, electrones e iones con suficiente energía... y la eyección apunta con precisión para que impacte contra la Tierra (en sí misma un objetivo en movimiento en órbita)... y los campos magnéticos de la CME y la Tierra están "anti-alineados, "La ocurrencia de hecho significará problemas, más que solo luces nocturnas y espectáculos de luces aurorales. Pero llegaremos a eso en un minuto.

Sin embargo, en la mayoría de los casos, las CME emitidas por el Sol tienen una energía relativamente baja, están fuera del objetivo y/o son desviadas por el escudo magnético de la Tierra.

La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica ha estimado que se podría esperar que un "Evento Carrington" de CME impacte la Tierra aproximadamente una vez cada 500 años o menos.

Según los informes, esquivamos una bala en julio de 2012 cuando una poderosa CME salió disparada en nuestra dirección, pasando por un punto en el espacio a solo nueve días de donde estábamos orbitando a 30 kilómetros por segundo.

En los años transcurridos desde 1859, nuestra infraestructura eléctrica se ha generalizado e interconectado. Si una oleada masiva de corriente inducida por la energía geomagnética de un CME encuentra alguna infraestructura de nuestro sistema de red eléctrica, veremos explosiones, incendios y apagones en nuestras centrales eléctricas y subestaciones que podrían dejar áreas importantes sin electricidad. Extienda ese impacto a regiones multiestatales o incluso a todo el mundo, y los resultados podrían ser inimaginables. Pero será mejor que los imaginemos porque "una vez cada 500 años" no se puede ignorar.

Como si perder toda la electricidad no fuera suficiente desastre, las CME y las erupciones solares significativas pueden interrumpir importantes sistemas de comunicaciones.

Ubicada en la atmósfera superior de la Tierra, la ionosfera sirve como una superficie refractaria que permite la comunicación de onda corta a larga distancia, un método de comunicación conocido como "skywaving". Las erupciones solares afectan la estabilidad de la ionosfera y ponen en riesgo esta comunicación.

Los sistemas GPS dependen de una ionosfera estable para las transmisiones de radio. Las perturbaciones de CME pueden desviar estas mediciones por docenas de pies, con consecuencias desastrosas para algunos sistemas sensibles.

Skywaving se utiliza en aviones, militares y otros sistemas de comunicación que no pueden utilizar servicios de comunicación basados ​​en satélites del sector privado. Afortunadamente, cada vez más satélites de comunicación se colocan en órbitas terrestres bajas, lo que respalda un sistema refractario de onda ionosférica extendido más confiable.

Pero, de nuevo, los satélites en órbita terrestre se dañan fácilmente por el bombardeo de energía de importantes erupciones solares y CME. Los satélites de comunicaciones en órbita geosíncrona superior son especialmente vulnerables.

Sin electricidad durante un período prolongado de tiempo, nuestro estilo de vida tal como lo conocemos se vería completamente interrumpido y nos veríamos inmersos en la edad oscura literal y figurativa.

Los generadores de respaldo se quedarían sin combustible en cuestión de horas o días. Después de eso, por decirlo suavemente, Internet estaría "caído". Y dado que cada vez más nuestros sistemas financieros, de atención médica, de comunicaciones, de servicios públicos y de transporte dependen de Internet y de la cadena de bloques potenciada por Internet, estos sistemas también fallarían.

¿Cómo era la vida cotidiana en 1830? Será mejor que todos lo leamos porque es posible que necesitemos vivir en ese mundo durante semanas a la vez. Desafortunadamente, muchos no sobrevivirán y sucumbirán a las inundaciones, el frío, el calor, las enfermedades, la anarquía, los choques y el hambre.

No podemos evitar una CME que afecte a la Tierra una vez cada 500 años, pero podemos y debemos hacer algunos ajustes en nuestros sistemas para limitar o prevenir los tipos de peores escenarios descritos anteriormente.

Ya estamos progresando en algunas áreas importantes... pero se puede hacer mucho más.

Afortunadamente, las CME no viajan a la velocidad de la luz; tardan entre 15 horas y varios días en llegar a la Tierra. Tendremos tiempo de verlos venir si contamos con sistemas de detección terrestres y espaciales apropiados para que podamos tomar medidas de protección. Necesitamos continuar desarrollando nuestros sistemas de alerta temprana como el del Telescopio Solar Daniel K. Inouye de la Fundación Nacional de Ciencias en Maui. Las advertencias anteriores sobre posibles CME brindan a los operadores de centrales eléctricas la oportunidad de prepararse adecuadamente para un posible aumento repentino y dan tiempo a los operadores de satélites para poner sus satélites en modos seguros.

Tan básico como puede parecer, la infraestructura de la red eléctrica puede protegerse de los CME si están correctamente conectados a tierra con cobre u otros materiales conductores que envíen las sobretensiones de manera segura a la tierra. Necesitamos asegurarnos de que cada planta de energía, subestación y otras piezas críticas de la infraestructura de la red eléctrica estén protegidas de esta manera.

Si no tomamos estas medidas, es posible que un gran evento CME no destruya la Tierra, pero en solo unas pocas horas, podría bombardearnos de regreso a la edad de piedra anterior a la tecnología.

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