Aquellos que piensan que sus acciones no tienen efecto sobre otros probablemente estén muy equivocados. En nuestro universo todo está conectado aunque no sea visible a simple vista. Lo hemos visto desde los niveles más micro en la formación de moléculas y las reacciones químicas hasta en los niveles más macro, como las tormentas geomagnéticas.

Porque sí, aunque pocos lo sepan, estas son consecuencia de estímulos provenientes de la actividad natural de nuestro sol. Su formación es realmente interesante, y comprenderla de lleno podría ayudar a diseñar tecnología menos vulnerable a los cambios en la dinámica magnética de la Tierra. A continuación explicamos todo sobre ellas y cómo pueden afectar a nuestro mundo.

¿Qué es una tormenta geomagnética?

Ilustración del campo magnético de la Tierra que protege nuestro planeta de las partículas solares que causan las tormentas geomagnéticas.
Ilustración del campo magnético de la Tierra que protege nuestro planeta de las partículas solares. Crédito: NASA/GSFC/SVS.

Como sugiere su nombre, una tormenta geomagnética es una perturbación del campo magnético de la Tierra que puede durar desde horas hasta varios días. Se deben a factores externos como la emisión brusca de partículas durante las erupciones solares, las cuales interactúan con la magnetosfera terrestre generando cambios que desencadenan las tormentas.

Citando a la Oficina Nacional de Administración Oceánica y Atmosférica de los Estados Unidos (NOAA, por sus siglas en inglés), este fenómeno se produce cuando “hay un intercambio muy eficiente de energía del viento solar en el entorno espacial que rodea a la Tierra”.

Y es que para que se produzcan tormentas geomagnéticas, es necesario que se cumpla un conjunto de requisitos. Las emisiones de viento solar deben mantenerse por períodos de varias a muchas horas a una velocidad muy alta. Además, este debe ir dirigido hacia el sur, lo que le permite interactuar con el campo magnético del lado opuesto.

Una vez que esto ocurre, la tormenta se manifiesta de manera global cubriendo todo el globo terráqueo. Sin embargo, su visibilidad y efectos sobre los diferentes puntos dependerá de la altitud de las latitudes. Es decir, no se observarán de igual forma en todos los lugares del planeta.

¿Cómo se forman las tormentas geomagnéticas?

Erupción solar que puede causar una tormenta geomagnética.

Para empezar, nuestro planeta cuenta con una capa llamada magnetosfera derivada de su propio campo magnético. Esta nos protege de la mayoría de las partículas que emite el Sol, muchas de las cuales son particularmente nocivas para la vida. Sin embargo, tiene “puntos flojos” a través de los cuales estas pueden filtrarse y desencadenar una serie de eventos muy variados en la superficie.

Como ya indicamos, las tormentas geomagnéticas son consecuencia de la actividad solar, y para comprender su ocurrencia, primero es necesario aprender sobre el Sol.

Nuestro astro siempre está emitiendo partículas formando lo que se conoce como “viento solar”. Ahora bien, la intensidad con la que el Sol emite este viento varía a lo largo ciclos solares de 11 años.

Una forma de determinar en qué punto del ciclo estamos es a través de las manchas solares: cuando el Sol se encuentra en su punto mínimo de emisión, estas prácticamente desaparecen por completo; cuando está en el máximo, las manchas son visibles y muy numerosas.

Las manchas solares corresponden con las zonas más frías y donde el campo magnético es más fuerte, por lo que se consideran las zonas activas del Sol. Es allí donde se originan las eyecciones de masa coronal que emiten las partículas hacia el espacio, y de ellas depende la densidad y la velocidad del viento solar.

Sol emitiendo materia.

Cuando estas eyecciones son lo suficientemente grandes y ocurren en dirección hacia nuestro planeta, la densidad y velocidad del viento solar se incrementan. Este proceso ocasiona cambios en la magnetosfera terrestre que la deforman y dan lugar a las tormentas geomagnéticas.

NOAA también destaca otra perturbación del viento solar que crea condiciones idóneas para la formación de tormentas geomagnéticas; estas son las corrientes de viento solar de alta velocidad, las cuales se adentran en el viento solar más lento y crean regiones de interacción corrotativas que terminan formándolas.

Por lo general, estas tormentas son menos intensas que las ocasionadas por las eyecciones de masa coronal solar, pero también pueden depositar más energía en la magnetosfera de la Tierra durante un intervalo de ocurrencia más largo.

Efectos de las tormentas geomagnéticas

Estos fenómenos afectan la totalidad de nuestro planeta de forma simultánea, aunque su impacto, claro está, depende de la velocidad que haya alcanzado el viento solar. Esto determinará también su duración, que puede ser de algunas horas o varios días. Pero, ¿qué pasa en la Tierra mientras estas ocurren?

Auroras boreales y australes

Aurora boreal causada por una tormenta geomagnética.

Algunas personas han tenido el privilegio se observar en vivo y directo una de las consecuencias de las tormentas geomagnéticas: las auroras boreales, en el hemisferio norte, y las auroras australes, en el hemisferio sur. Quien no las haya visto en persona, probablemente se haya topado con fotos en libros e Internet.

Aunque pocos lo sepan, las auroras son el resultado de la interacción de las partículas solares eléctricamente cargadas con la atmósfera de nuestro planeta.

Cuando las eyecciones de masa coronal solar emiten materia que llega hasta la Tierra, su campo magnético responde desviándolas, pero muchas acaban penetrando las zonas próximas a los polos magnéticos. Es allí donde entran en contacto con las capas altas de la atmósfera e interactúan con componentes como el oxígeno y el nitrógeno. El color que muestren dependerá del elemento en juego.

Daños en tecnología, infraestructura y personas

Aunque el anterior es un ejemplo inofensivo de lo que pueden causar las tormentas geomagnéticas, más abajo en la Tierra pasa más que un deleite de vista. Los casos de daños asociados a este fenómeno son menos frecuentes, pero ciertamente ocurren cuando este se manifiesta con mayor intensidad. La tecnología, la infraestructura y las vidas humanas se ponen en riesgo.

Podríamos decir que los primeros afectados son los satélites dispuestos en las afueras de nuestro planeta. Las partículas cargadas eléctricamente pueden causar daños en sus componentes o su funcionamiento. Si esto ocurre, las consecuencias son visibles en la superficie terrestre y los mares, con sistemas de posicionamiento y de navegación averiados. En un mundo tan dependiente de la tecnología, esto también podría ocasionar pérdidas económicas.

Las redes de distribución de energía eléctrica y, bajo tierra, las tuberías metálicos, también están en riesgo. El fenómeno puede dar lugar a corrientes inducidas geomagnéticamente que pueden sobrecalentar los transformadores de alta tensión y dejarlos inservibles. En 1989, en Quebec, Canadá, ocurrió un evento de este tipo. Además, las corrientes inducidas geomagnéticamente también pueden estropear los gasoductos y las tuberías de petróleo.

Los sistemas de transporte también pueden verse afectados por las tormentas geomagnéticas. Las corrientes pueden dañar los sistemas de señalización del sector ferroviario, e incluso la tecnología de los aviones. Es por ello que la ruta de estos se modifica durante las tormentas y que los astronautas deben mantenerse resguardados en sus naves.

Referencias:

Qué son las tormentas geomagnéticas. https://www.ign.es/web/ign/portal/gmt-que-son-tormentas-geomagneticas

Geomagnetic storms. https://www.swpc.noaa.gov/phenomena/geomagnetic-storms

Solar Storm and Space Weather – Frequently Asked Questions. https://www.nasa.gov/mission_pages/sunearth/spaceweather/index.html

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