Tormenta geomagnética solar: ¿por qué afecta a la Tierra y los satélites?

Conocidas por sus magníficas auroras, encierran un potencial efecto en las redes eléctricas

“Una tormenta geomagnética solar es una importante perturbación de la magnetosfera de la Tierra, que se produce cuando hay un intercambio muy eficiente de la energía del viento solar en el entorno espacial que rodea la Tierra”, define la Agencia Nacional Atmosférica Oceanográfica de Estados Unidos NOAA.

Los principales usuarios afectados por las tormentas geomagnéticas “son la red de energía eléctrica, las operaciones de las naves espaciales, los usuarios de las señales de radio que pasan por fuera o a través de la ionosfera, y los observadores de la aurora”, señala la agencia.

Cuando ocurren explosiones en el Sol o tormentas solares, suceden las llamadas eyecciones de masa coronal (CME), que viajan a toda velocidad para chocar con el campo magnético de la Tierra, portando consigo plasma solar, es decir partículas ionizadas.

NOAA registra los niveles de la perturbación en el llamado K-índice planetario, que se utiliza para caracterizar la magnitud de las tormentas geomagnéticas que se producirán en la Tierra y luego emite las alertas y las advertencias para los usuarios que se ven afectados por estos trastornos.

“Las condiciones del viento solar que son eficaces para que se produzcan las tormentas geomagnéticas son aquellas sostenidas por la llegada (durante numerosas horas) de períodos de viento solar de alta velocidad, y lo más importante, con una dirección sur del campo magnético del viento solar (opuesto a la dirección del campo de la Tierra) en el lado diurno de la magnetosfera (campo magnético de la tierra). Esta condición es propicia para la transferencia de energía del viento solar en la magnetosfera de la Tierra”, informó NOAA.

Entonces, las tormentas más severas están asociadas con las eyecciones de masa coronal solar (CME), “donde mil millones de toneladas de plasma procedentes del Sol, con su campo magnético incorporado, llegan a la Tierra.

“Las CME suelen tardar varios días en llegar a la Tierra, pero se han observado, en algunas de las tormentas más intensas, que llegan en un muy corto plazo, como 18 horas”, señala NOAA.

También hay otra condición o perturbación del viento solar que crea condiciones favorables a las tormentas geomagnéticas. Esta es una corriente de viento solar de alta velocidad (HSS). “Aunque menos intensas que las tormentas de CME, a menudo pueden depositar más energía en la magnetosfera de la Tierra en un intervalo de tiempo”, destaca el informe.

Calentamiento de la ionosfera

Las tormentas dan lugar a intensas corrientes en el campo magnético terrestre (magnetosfera), con cambios en sus cinturones de radiación, y cambios en la ionosfera, que rodea la Tierra. También se calienta la región de la atmósfera e ionosfera superior que se llama termosfera.

En el espacio, un anillo de corriente que va hacia el oeste alrededor de la Tierra produce perturbaciones magnéticas en el suelo durante las tormentas geomagnéticas. Una medida de este índice es el tiempo de perturbación de la tormenta (DST), que se ha utilizado históricamente para caracterizar el tamaño de una tormenta geomagnética”.

Auroras

Con la llegada del plasma solar al campo magnético de la Tierra, se producen corrientes que van alineadas siguiendo las líneas de la magnetosfera. “Éstas se conectan a intensas corrientes en la ionosfera auroral”, y provocan las luces de colores. Estas corrientes aurorales también producen grandes perturbaciones magnéticas en el suelo.

Peligro para los satélites

Durante las tormentas, las corrientes en la ionosfera, así como las partículas energéticas que precipitan en la ionosfera en forma de calor, pueden aumentar la densidad de esta capa y su distribución en la atmósfera superior, causando fricción adicional en los satélites que orbitan la tierra a esa altura.

Pérdida de señales de radio, GPS y navegación

Con la tormenta geomagnética se puede alterar la trayectoria de las señales de radio y crear errores en la información proporcionada por el posicionamiento GPS.

Esto sucede porque el calentamiento crea fuertes variaciones horizontales en la densidad de la ionosfera por donde viajan las señales.

Por las anteriores razones las tormentas geomagnéticas también pueden perturbar los sistemas de navegación, como el Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) y estos peligran su existencia.

Colapso en las redes eléctricas

Uno de los potenciales peligros de las tormentas geomagnéticas de nivel fuerte y severo, es que son capaces de crear corrientes inducidas geomagnéticas nocivas (GIC) en la red de energía y en los oleoductos. Son capaces de colapsar las fuentes de poder.