Auroras boreales, apagones… ¿Qué ocurre cuando el Sol se agita?

Cuando el Sol se mueve, el cielo se ilumina y aparecen rayas verdes, rosas o azules en medio de la noche: auroras boreales. En 2024, cuando la inmensa estrella entre en un pico de actividad, estos espectáculos nocturnos podrían multiplicarse. Desde una distancia de 150 millones de kilómetros de la Tierra, el Sol sigue pareciendo el mismo de siempre: una gran bola de gas que deslumbra y calienta la atmósfera.

Sin embargo, en realidad, su actividad varía en intensidad a lo largo de un ciclo, que dura unos once años. Según los especialistas, en particular los de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Estados Unidos (NOAA), el Sol se acerca al pico de actividad de su ciclo actual, que comenzó en 2019.

“El Sol es una enorme bola de plasma, extremadamente caliente, formada por partículas cargadas eléctricamente, en rotación, unida a un campo magnético”, explica Pierdavide Coïsson, físico adjunto del Instituto de Física del Globo de París. “En una dinámica muy compleja, funciona como un imán y, con cada nuevo ciclo, cambia de dirección. Y esto va acompañado de un aumento de su actividad”. En otras palabras, al principio de un ciclo, todo está más o menos tranquilo en el Sol, con los polos magnéticos Norte y Sur en su sitio, pero poco a poco, el campo magnético se altera. Se enrosca y hace bucles… hasta que los polos Norte y Sur iniciales se invierten.

Aunque los investigadores se esfuerzan por explicar el proceso exacto que hay detrás de este fenómeno, los síntomas son siempre los mismos: “Con la inestabilidad magnética, la superficie del Sol se cubre de manchas. Parece una olla hirviendo”, añade Pierdavide Coïsson. En febrero de 2021, la Agencia Espacial Europea (ESA) tomó una imagen del Sol con su sonda Solar Orbiter. En ese momento, la superficie de la estrella parecía homogénea y lisa. Dos años más tarde, en octubre de 2023, una segunda foto mostró el Sol con grandes manchas identificables, señal de un pico de actividad.

“Son los focos de lo que se conoce como erupciones solares”, explica Frédéric Pitout, astrónomo adjunto del Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología” (IRAP). “Partículas eléctricas y materia -llamada masa coronal- serán eyectadas a gran velocidad hacia el espacio”. La mayoría de las veces, estas erupciones solares no tienen ningún impacto sobre la Tierra: los elementos expulsados al espacio son enviados en otra dirección o la erupción es demasiado débil para ser percibida hasta el planeta azul.

Pero a medida que el Sol entra en su pico de actividad, aumenta el riesgo de que se produzcan grandes erupciones solares. El domingo 24 de marzo, el Centro de Predicción Meteorológica Espacial (SWPC), una agencia estadounidense especializada en la observación de la actividad solar, registró una erupción de clase X1.1, una de las más potentes. Unas semanas antes, el 23 de febrero, la ESA había registrado una llamarada de clase X6.3, aún más potente.

“Y a veces, las eyecciones serán enviadas directamente hacia la alineación exacta de la Tierra y tendrán un impacto” dice Pierdavide Coïsson. Sin embargo, no chocan directamente. Primero chocan con la magnetosfera, una especie de escudo invisible generado por el campo magnético de la Tierra. “La magnetosfera desvía algunos de los elementos, pero las partículas eléctricas aún pueden atravesar esta línea defensiva y abrir la puerta de nuestra atmósfera”, prosigue. Esto se conoce como “tormenta solar” o tormenta geomagnética.

“La mayoría de las veces, las partículas se dirigen simplemente hacia las zonas polares, dando lugar a las auroras boreales y australes”, añade el especialista. “Pero cuanto más potente sea el fenómeno, más abajo en la latitud descenderán las auroras”. Estos espectáculos nocturnos son, pues, el resultado de la interacción entre las partículas solares y la atmósfera terrestre. Y cuando la aurora boreal puede verse tan lejos como Europa, es originalmente señal de una gran erupción solar.

Tras el deleite visual de la aurora boreal, las actividades del Sol también pueden ocultar problemas potenciales para nuestras infraestructuras eléctricas y los satélites que orbitan alrededor de la Tierra. “Más allá de su aspecto luminoso, las partículas expulsadas por el Sol transportan una gran cantidad de energía. En caso de una tormenta solar, particularmente intensa, pueden perturbar todas las redes eléctricas”, insiste el especialista.

El ejemplo más fuerte de este fenómeno se remonta a 1859, el acontecimiento Carrington, llamado así por el astrónomo británico que lo estudió. A mediados del siglo XIX, toda la red telegráfica quedó interrumpida al incendiarse las estaciones de telecomunicaciones debido a las subidas de tensión en la red eléctrica. Como muestra de la importancia de esta tormenta solar, la aurora boreal pudo verse hasta en Cuba.

Sin embargo, a diferencia de 1859, el mundo actual está entrecruzado de conductores eléctricos -líneas de alta tensión, catenarias, raíles, oleoductos, tuberías-, lo que hace que la red eléctrica mundial sea especialmente sensible a los efectos de las tormentas solares. “Más recientemente, en marzo de 1989, una gran erupción solar provocó el colapso de toda la red eléctrica de Quebec durante 9 horas”, añade el especialista. “Y en octubre de 2003, la tormenta solar de Halloween provocó cortes de electricidad y problemas en las redes de telecomunicaciones de varias partes del mundo, sobre todo en Japón y Estados Unidos”.

Y las consecuencias de las tormentas solares también están por encima de nuestras cabezas. “También existen riesgos para todos los satélites que orbitan alrededor de la Tierra”, prosigue el especialista. “Las partículas energéticas pueden perturbar sus sistemas electrónicos. En 2022, Starlink, la empresa de Elon Musk que desarrolla Internet por satélite, perdió una cuarentena de satélites justo después de su lanzamiento, cuando estaban en fase de despliegue, debido a una erupción solar.

“Los satélites se han vuelto indispensables para nuestra vida cotidiana; por ejemplo, nos permiten utilizar el GPS para localizar aviones y barcos. También permiten las comunicaciones a larga distancia”, añade Frédéric Pitout, de Irap. “Si fallaran de repente, aunque fuera durante unos minutos, las consecuencias podrían ser catastróficas”. Este especialista piensa también en las implicaciones para la investigación espacial. Mientras que los astronautas de la Estación Espacial Internacional están protegidos por la magnetosfera, no ocurrirá lo mismo con los que se dirijan a la Luna o, en un futuro más lejano, a Marte.

Según un estudio de la OCDE de 2003, un acontecimiento similar a Carrington se considera uno de los peores fenómenos que podrían producirse hoy en día, con daños estimados en varios billones de dólares para el mundo. La vuelta a la normalidad tardaría meses o tal vez años. Esta amenaza impulsa, desde hace varios años, el desarrollo de la “meteorología espacial”.  Mediante observatorios terrestres y una flota de sondas espaciales, que observan constantemente la estrella, los investigadores intentan detectar erupciones y avisar si se aproxima una importante. “Pero sigue siendo muy difícil anticiparse”, advierte Frédéric Pitout. “Cuando vemos la erupción, sólo tenemos unas horas o unos días antes de ver los efectos potenciales”.

La red de servicios meteorológicos espaciales de la ESA, gestionada por el Programa de Seguridad Espacial de la ESA, es la principal infraestructura especializada en Europa. Aunque cuenta con una serie de sensores terrestres, la organización también trabaja en el desarrollo de misiones espaciales como Vigil. El objetivo es proporcionar datos casi en tiempo real sobre la actividad solar antes de que sea detectable desde la Tierra.

“En cualquier caso, aún quedan muchos misterios por desentrañar sobre el viento solar, pero también sobre el funcionamiento de este ciclo solar, y eso inevitablemente genera mucha incertidumbre”, añade Pierdavide Coïsson. “Afortunadamente, una tormenta magnética sigue siendo un fenómeno raro, incluso cuando el Sol está en su momento más activo”.

Por su parte, “todas las compañías eléctricas trabajan para que sus redes sean menos vulnerables”, concluye Frédéric Pitout.”Las compañías aéreas también vigilan de cerca la actividad solar para protegerse y reajustar sus horarios de vuelo en caso de riesgo”. Sin embargo, una vez pasado 2024, los especialistas deberían poder aprovechar una tregua de once años más para prepararse para el próximo pico de actividad solar.

Via: france 24