Cómo las tormentas solares causan estragos en nuestras vidas

A pesar de los 150 millones de kilómetros que lo separan de la Tierra, el sol no sólo ilumina nuestro camino: también influye en nuestras redes eléctricas e incluso en nuestros transportes.

La disciplina científica encargada de estudiar sus complejas interacciones con la Tierra se llama «clima espacial». Su objetivo es comprender, cuantificar y, si es posible, predecir el efecto del sol sobre nuestras infraestructuras espaciales y terrestres. ¿Cuáles son esos riesgos? ¿Cómo puede afectar el sol a nuestras actividades humanas? Y, sobre todo, ¿cómo podemos anticiparnos y protegernos de él?

Telegrafía salvaje

Todo se remonta a lo que en meteorología espacial se conoce como el Evento Carrington. En 1859, se observaron auroras en latitudes muy bajas (hasta el sur de Cuba), cuando estos fenómenos normalmente se localizan en las regiones polares. Por muy poca tecnología de la que disponía el siglo XIX, los telégrafos contemporáneos eran lo suficientemente numerosos como para dar testimonio de perturbaciones extraordinarias. Los sistemas de señalización seguían enviando información a pesar de estar apagados. Los científicos han bautizado este fenómeno como «baterías celestes», ya que los campos eléctricos generados por las auroras son los que alimentan los circuitos.

También cabe mencionar otros acontecimientos históricos, como el de 1989, cuando Quebec se quedó sin electricidad durante varias horas, o la tormenta de Halloween de 2003, cuando la ciudad de Malmö, en el sur de Suecia, sufrió las mismas consecuencias. La causa principal es siempre la misma: las tormentas solares y su interacción con el planeta Tierra.

¿Cómo interactúa el sol con la Tierra?

El Sol nos envía constantemente radiación electromagnética, pero también partículas conocidas como viento solar. Estas partículas son principalmente electrones y protones. Cuando se producen grandes erupciones solares, se expulsan grandes cantidades de plasma (compuesto por partículas cargadas): se trata de las llamadas eyecciones de masa coronal. Cuando estas se emiten hacia la Tierra, primero se encuentran con el campo magnético terrestre, que actúa como un escudo para protegernos de estas partículas. Sin embargo, a veces estas partículas logran atravesar esta barrera protectora e interactúan con nuestra atmósfera superior. Se trata de lo que se denomina tormenta geomagnética.

Este encuentro de partículas cargadas con las moléculas y átomos de la atmósfera superior (como el oxígeno y el nitrógeno) es lo que da lugar al fenómeno luminoso de las auroras polares. Estas auroras son, por tanto, una prueba visible a simple vista de que esta interacción Sol-Tierra existe.

La principal dificultad a la que se enfrentan hoy los científicos es que estas eyecciones de masa coronal son difíciles de predecir. Por tanto, es difícil saber cuándo se producirán y si tendrán o no un impacto sobre la Tierra. Sin embargo, sabemos que la actividad del Sol sigue un ciclo de unos 11 años, con un pico de actividad a mitad del ciclo. Es durante este periodo de máxima actividad cuando vemos la mayoría de las erupciones solares. De hecho, actualmente estamos viviendo el pico de actividad del ciclo solar actual, que se espera que alcance su máximo en 2025.

Más allá de este ciclo, la presencia de regiones «activas» es un indicador de la mayor o menor probabilidad de que el Sol emita tal flujo de partículas. Se denominan manchas solares porque en la luz visible aparecen más oscuras que el resto del disco solar. Además, una mancha solar tiene que estar delante de la Tierra para que las partículas que emite lleguen a nuestro planeta.

Máximo solar y observaciones de auroras boreales en latitudes bajas: un recordatorio de acontecimientos recientes. El 10 de mayo de 2024 pudimos observar auroras boreales en lugares tan lejanos como Francia. Y fueron, efectivamente, varias eyecciones de masa coronal emitidas en dirección a la Tierra las responsables de estas auroras.

En concreto, ¿cuáles son los efectos sobre la Tierra?

Son varios. Son muchos los sectores de actividad afectados y los sistemas se ven afectados de diferentes maneras. El primer ejemplo son las redes eléctricas, que se ven afectadas por las llamadas corrientes inducidas geomagnéticamente, creadas por tormentas geomagnéticas. Estas corrientes se suman a las que ya existen en los conductores, provocando interrupciones e incluso apagones en las redes.

Pero no solo se ven afectadas las redes eléctricas, sino también las redes de oleoductos y ferrocarriles. Otro ejemplo es la aviación. Este sector puede verse afectado por partículas de alta energía emitidas por el sol durante las eyecciones de masa coronal. Estas partículas pueden penetrar directamente en los sistemas de las aeronaves y causar daños temporales o permanentes. Estas mismas partículas pueden irradiar a los pasajeros y a la tripulación en caso de un gran evento geomagnético.

Otro ejemplo que se puede dar en este sentido son los dispositivos de uso cotidiano. Los teléfonos móviles, los relojes conectados, nuestros coches y muchos otros utilizan sistemas de posicionamiento por satélite (como el GPS o su equivalente europeo Galileo) para localizarse. Estos sistemas pueden verse perturbados por tormentas geomagnéticas, lo que da lugar a errores de precisión y desplazamientos de posición que van desde unos pocos metros hasta varios cientos de metros, lo que puede resultar muy problemático.

Del mismo modo, las comunicaciones por satélite y de alta frecuencia también se ven afectadas por tormentas geomagnéticas, pero también por ráfagas de radiación solar. Como resultado, sectores como el transporte marítimo, el militar y el financiero también se ven perturbados por estos fenómenos.

Adaptar nuestras sociedades para prevenir mejor las tormentas solares

Estas diversas perturbaciones pueden tener graves consecuencias económicas y sociales, con reacciones en cascada, ya que todos nuestros sistemas están interconectados. En consecuencia, si una red eléctrica se cae, también lo hacen todos los sistemas que dependen de ella, con consecuencias directas no solo para las infraestructuras sino también para nuestra vida cotidiana. Esto plantea una serie de preguntas: ¿somos conscientes de este riesgo? ¿Cómo reaccionaríamos si nuestros dispositivos tecnológicos dejaran de funcionar durante varias horas o varios días, o peor aún, si una región se quedara sin electricidad durante un largo período?

Todas estas cuestiones son cruciales y se las toma en serio la comunidad de meteorología espacial, pero también los gobiernos, que están desarrollando soluciones para prevenir estos riesgos y minimizar los daños. Fue esta prevención y la predicción precisa de la NOAA, la agencia estadounidense encargada de observar la atmósfera y los océanos, lo que permitió a los operadores limitar los daños durante el evento del 10 de mayo de 2024. Sin embargo, aunque los daños fueron limitados en esta ocasión, las consecuencias pueden ser diferentes si la próxima erupción solar es más grave o imprevisible para los científicos. Esto dejaría a los operadores sin tiempo para poner en marcha medidas de seguridad, lo que se traduciría en daños que seguramente serían mucho más amplios.

Todas estas cuestiones están siendo analizadas en profundidad en un estudio financiado por Axa Insurance. El objetivo es concienciar al sector asegurador y al resto de la sociedad sobre estos riesgos de la meteorología espacial, para poder comprenderlos mejor, predecirlos mejor, cuantificar sus consecuencias y minimizarlas. Así, de la misma manera que observamos la previsión meteorológica para saber cómo estará el tiempo, los científicos consultan boletines y aplicaciones especializadas para conocer las próximas tormentas solares. Quizás pronto todos tengamos alertas de tormentas solares en nuestros teléfonos.

Con información de Phys.org