Preparándose para la próxima gran tormenta solar

Junio 22, 2011: En septiembre de 1859, durante la víspera de un ciclo solar que resultaría ser de intensidad inferior al promedio¹, el Sol desató una de las tormentas solares más poderosas de los últimos siglos. La erupción solar subyacente fue tan inusual que los investigadores aún no están seguros sobre cómo clasificarla. El estallido bombardeó la Tierra con los protones más energéticos de la última mitad del milenio, indujo corrientes eléctricas que incendiaron oficinas de telégrafos y desencadenó auroras boreales sobre Cuba y Hawái.
Esta semana, las autoridades se reunieron en el Club Nacional de Prensa, en Washington DC, para hacerse una simple pregunta: ¿Y si esto ocurre de nuevo?
"En la actualidad, una tormenta como esa podría darnos una buena sacudida", dice Lika Guhathakurta, quien trabaja en física solar en la base de operaciones de la NASA. "La sociedad moderna depende de sistemas de alta tecnología como las redes eléctricas inteligentes, el Sistema de Posicionamiento Global (GPS, por su sigla en idioma inglés), y las comunicaciones satelitales. Todos estos sistemas son vulnerables a las tormentas solares".

Las redes eléctricas modernas son vulnerables a las tormentas solares. Crédito de la fotografía: Martin Stojanovski.

Lika Guhathakurta y más de cien personas se reunirán en el Foro Empresarial sobre el Tiempo en el Espacio (Space Weather Enterprise Forum o SWEF, en idioma inglés). El propósito del SWEF es crear conciencia respecto de las condiciones climáticas en el espacio y de sus efectos sobre la sociedad; el SWEF busca concientizar en especial a las autoridades encargadas de decretar planes de acción y a los cuerpos de emergencia. Quienes asisten al foro provienen de diversas organizaciones, como el Congreso de Estados Unidos, la Agencia Federal para el Manejo de Emergencias (FEMA, por su sigla en idioma inglés), compañías de energía eléctrica, las Naciones Unidas, la NASA y la Administración Nacional Océanica y Atmosférica (NOAA, por su sigla en idioma inglés), entre otras.
A mediados del año 2011, el Sol se encuentra una vez más en la víspera de un ciclo solar de intensidad inferior a la usual, al menos eso es lo que afirman los pronosticadores. El "Evento Carrington", que tuvo lugar en 1859 y que recibe dicho nombre en honor del astrónomo Richard Carrington, quien presenció la erupción solar que lo causó, nos recuerda que pueden ocurrir tormentas muy fuertes incluso cuando el Sol está pasando por un ciclo nominalmente débil.
En 1859, las consecuencias más graves fueron un día o dos sin mensajes telegráficos y muchos perplejos observadores del cielo en islas tropicales.
Pero en el año 2011, la situación sería mucho más grave. La avalancha de apagones, propagada a través de los continentes por las líneas de energía eléctrica de larga distancia, podría durar semanas o incluso meses, el tiempo que necesitan los ingenieros para reparar los transformadores dañados. Los barcos y los aviones ya no podrían confiar en sus aparatos GPS para la navegación. Las redes bancarias y financieras podrían dejar de funcionar, trastornando de este modo al comercio de una manera que es exclusiva de la Era de la Información. Según un informe del año 2008, publicado por la Academia Nacional de Ciencias, una poderosa tormenta solar, como las que ocurren una vez al siglo, podría tener el mismo impacto económico que 20 huracanes Katrina.
Mientras las autoridades se reúnen para conocer más sobre esta amenaza, los investigadores de la NASA, quienes se encuentran a algunos kilómetros de distancia, ya están haciendo algo al respecto:
"Ya es posible rastrear el progreso de las tormentas solares en 3 dimensiones, conforme se acercan a la Tierra", dice Michael Hesse, quien es director del Laboratorio del Tiempo en el Espacio, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, y quien dará una conferencia en el foro. "Esto hace posible desplegar alertas accionables por el tiempo en el espacio, las cuales podrían proteger las redes de energía eléctrica y otros dipositivos de alta tecnología durante los períodos de actividad solar extrema".

Los analistas del Laboratorio del Tiempo en el Espacio, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, han creado este modelo tridimensional que predice la trayectoria de una eyección de masa coronal (CME, por su sigla en idioma inglés), la cual se dirigía hacia la Tierra el 21 de junio. Haga clic aquí para ver cómo la CME pasa alrededor de nuestro planeta.

Ellos logran hacer esto utilizando los datos recolectados por la flota de naves espaciales que la NASA tiene en órbita alrededor del Sol. Los analistas del laboratorio proporcionan la información a un grupo de supercomputadoras que se encarga de procesarla. Unas cuantas horas después de una erupción de gran magnitud, las computadoras producen una película tridimensional que muestra hacia dónde se dirige la tormenta y qué planetas y naves espaciales serán golpeadas; además dicha película predice cuándo ocurrirá cada impacto. Este tipo de predicción de las condiciones del tiempo interplanetario no tiene precedentes en la corta historia de los pronósticos del tiempo en el espacio.
"Este es un momento muy emocionante para trabajar como pronosticador del tiempo en el espacio", dice Antti Pulkkinen, quien es investigador del Laboratorio del Tiempo en el Espacio. "La aparición de modelos de las condiciones climáticas espaciales basados en la física seria nos está brindando la capacidad de predecir si ocurrirá un evento mayor".
Algunos de los modelos realizados por computadora son tan sofisticados que pueden incluso predecir las corrientas eléctricas que fluyen en el suelo de la Tierra cuando nos golpea una tormenta solar. Estas corrientes son las más dañinas para los transformadores eléctricos. El proyecto experimental denominado "Escudo Solar", el cual está dirigido por Pulkkinen, tiene como objetivo ubicar los transformadores que poseen la mayor probabilidad de fallar durante una tormenta.
"Desconectar un transformador específico durante unas pocas horas puede prevenir semanas de apagones regionales", dice Pulkkinen.
Otro conferencista del SWEF, John Allen, del Directorio de Misiones y Operaciones Espaciales de la NASA, menciona que aunque cualquier persona puede verse afectada por las condiciones del tiempo en el espacio, nadie se encuentra en mayor peligro que los astronautas.
"Los astronautas están expuestos rutinariamente a cuatro veces más radiación que quienes trabajan con radiación industrial en la Tierra", dice. "Es un riesgo ocupacional muy serio".

Los astronautas son quienes se encuentran más expuestos a las tormentas que tienen lugar en el espacio.

La NASA vigila cuidadosamente las dosis de radiación acumuladas por cada astronauta a lo largo de su carrera. Todo lanzamiento, toda caminata espacial y toda erupción solar se toman en cuenta minuciosamente. Si un astronauta se acerca demasiado al límite, ¡es posible que no se le permita salir de la estación espacial! Las alertas precisas sobre las condiciones del tiempo en el espacio podrían mantener bajo control la exposición a la radiación —posponiendo caminatas espaciales, por ejemplo, cuando existen probabilidades de que se produzca alguna erupción.
En su ponencia en el foro, Allen propuso instaurar un nuevo tipo de pronóstico. "Podrían ser útiles alertas de Todo Despejado. Además de saber cuándo es demasiado peligroso para salir, nos gustaría saber también cuándo es seguro hacerlo. Este es otro reto para los pronosticadores: no solamente decirnos cuándo hará erupción una mancha solar, sino también cuándo no la hará.
La misión educativa del SWEF es clave para impulsar la preparación ante las tormentas solares. Como Lika Guhathakurta y su colega Dan Bake, de la Universidad de Colorado, se preguntaron en una nota editorial de The New York Times, con fecha 17 de junio: "¿De qué sirven las alertas relacionadas con las condiciones del tiempo en el espacio si las personas no las entienden ni saben cómo reaccionar ante ellas?"
Mediante la difusión, el SWEF hará mucho bien.



Más informaciónNotas al pie:¹El ciclo solar de 1859 (Ciclo Solar 10) fue un ciclo solar típico para el siglo XIX: es decir, débil. Los ciclos solares del siglo XIX fueron de una intensidad considerablemente inferior a los intensos ciclos solares de la Era Espacial. El ciclo solar actual, o sea, el Ciclo Solar 24, es una excepción, pues se espera que la cantidad de manchas solares sea similar a la del Ciclo Solar 10.
¿Cómo está el tiempo en el Sol? —nota editorial de The New York Times (en idioma inglés)
Sistema Integrado de Análisis de las Condiciones del Tiempo en el Espacio —del Laboratorio del Tiempo en el Espacio, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales (en idioma inglés)