Cuando casi volvemos al oscurantismo (2012)

Si un asteroide lo suficientemente grande como para afectar a la civilización moderna y llevarla de nuevo al siglo XVIII apareciera desde el espacio profundo y pasara zumbando por el sistema Tierra-Luna, este paso cercano abarcaría instantáneamente todos los titulares de los periódicos del mundo.

Hace dos años, la Tierra estuvo muy cerca de experimentar algo tan peligroso como eso, pero la mayoría de los periódicos no lo mencionaron. El objeto de impacto fue una tormenta solar extrema, la más poderosa registrada en más de 150 años.

“Si nos hubiera golpeado, todavía estaríamos recogiendo los pedazos”, dice Daniel Baker, de la Universidad de Colorado.

En un video de ScienceCast se relata el paso cercano de una súper tormenta solar que tuvo lugar en julio de 2012. 

Baker, junto con colegas de la NASA y de algunas universidades, publicó un estudio trascendental sobre la tormenta en la edición de diciembre de 2013 de la revista Space Weather (Clima Espacial, en idioma español). Su trabajo, denominado “El Principal Evento de Erupción Solar en julio de 2012” (The Major Solar Eruptive Event in July 2012, en idioma inglés), describe cómo una poderosa eyección de masa coronal (EMC, por su sigla en idioma español, y coronal mass ejection o CME, por su sigla en idioma inglés) desgarró la órbita de la Tierra el 23 de julio de 2012. Por suerte, la Tierra no estaba allí. En cambio, la nube de la tormenta sacudió a la nave espacial STEREO-A.

“He dejado nuestros estudios recientes más convencido que nunca de que la Tierra y sus habitantes fuimos increíblemente afortunados de que la erupción que tuvo lugar en el año 2012 haya ocurrido en ese preciso momento”, señala Baker. “Si la erupción se hubiera producido apenas una semana antes, la Tierra hubiera estado en la línea de fuego”.

Las tormentas solares extremas representan una amenaza para todas las formas de alta tecnología. Comienzan con una explosión (una “llamarada solar”) en el “toldo” magnético de una mancha solar. Los rayos X y la radiación UV extrema alcanzan la Tierra a la velocidad de la luz, ionizando así las capas superiores de nuestra atmósfera; los efectos colaterales de este “PEM solar” incluyen apagones de radios y errores de navegación de los GPS (Global Positioning System, en idioma inglés, o Sistema de Posicionamiento Global, en idioma español). Algunos minutos hasta algunas horas más tarde, llegan las partículas energéticas. Moviéndose apenas más lentamente que la luz misma, los electrones y los protones acelerados por la explosión pueden electrificar satélites y dañar sus sistemas electrónicos. Luego llegan las EMC, nubes de plasma magnetizado que pesan mil millones de toneladas, a las cuales les toma un día o más cruzar la frontera entre el Sol y la Tierra. Los analistas creen que un ataque directo de una EMC extrema como la que pasó cerca de la Tierra en julio de 2012 podría causar apagones de energía en todo el mundo, inhabilitando así todo lo que se conecta a los enchufes de pared. La mayoría de las personas ni siquiera podrían hacer correr el agua de los sanitarios porque el suministro de agua urbano depende principalmente de bombas eléctricas.

Antes de julio de 2012, cuando los investigadores hablaban de tormentas solares extremas, su punto de referencia era el icónico Evento Carrington, el cual tuvo lugar en septiembre del año 1859 y que recibe su nombre por el astrónomo inglés Richard Carrington, quien verdaderamente vio la inspiradora llamarada con sus propios ojos. Durante los días posteriores a su observación, una serie de poderosas EMCs golpearon a la Tierra de manera directa con una potencia que no se había sentido antes, ni desde entonces. Intensas tormentas geomagnéticas dieron inicio a auroras boreales tan al sur como Cuba y produjeron chispas en las líneas telegráficas globales, lo que ocasionó incendios en las oficinas telegráficas y, en consecuencia, inhabilitó la “Internet victoriana”.

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Un informe realizado por la Academia Nacional de las Ciencias (National Academy of Sciences, en idioma inglés) detalla las consecuencias de las tormentas solares extremas.  Más información

En la actualidad, una tormenta similar podría tener efectos catastróficos. Según un estudio llevado a cabo por la Academia Nacional de las Ciencias (National Academy of Sciences, en idioma inglés), el impacto económico total podría exceder los 2 billones de dólares ó lo que equivale a 20 veces más que lo que costó el huracán Katrina. Podría llevar años reparar los transformadores de muchas toneladas dañados por una tormenta como esa.

“En mi opinión, la tormenta que tuvo lugar en julio de 2012 fue en todo sentido al menos tan fuerte como el Evento Carrington de 1859”, dice Baker. “La única diferencia es que no nos azotó; pasó cerca”.

En febrero de 2014, el físico Pete Riley, de la compañía Predictive Science Inc., publicó un artículo en la revista Space Weather titulado: “Sobre la probabilidad de que ocurran eventos extremos del clima espacial”. En él, analizó registros de tormentas solares que ocurrieron hace más de 50 años. Al extrapolar la frecuencia de las tormentas comunes a las extremas, Riley calculó las probabilidades de que una tormenta de clase Carrington golpee la Tierra en los próximos diez años.

La respuesta es: 12%.

“Inicialmente, me sorprendió bastante que las probabilidades fueran tan altas, pero las estadísticas parecen ser correctas”, afirma Riley. “Es una cifra que da qué pensar”.

En su estudio, Riley observó cuidadosamente un parámetro llamado Dst, la abreviatura de “disturbance – storm time”, o “tiempo alteración – tormenta”, en idioma español. Este es un número que se calcula a partir de las lecturas de un magnetómetro ubicado alrededor del ecuador. Esencialmente, mide cuán fuerte se sacude el campo magnético de la Tierra cuando lo golpea una EMC. Cuanto más negativo se torna el Dst, peor es la tormenta. Las tormentas geomagnéticas comunes, que producen auroras boreales alrededor del Círculo Ártico, pero que sin embargo no ocasionan daño alguno, registran un Dst = -50 nT (nanoTesla). La peor tormenta geomagnética de la Era Espacial, que dejó sin energía eléctrica a Québec en marzo de 1989, registró un Dst = -600 nT. Los cálculos modernos del Dst para el Evento Carrington varían su rango desde -800 nT a un impactante -1750 nT.

En su artículo de diciembre de 2013, Baker y sus colaboradores calcularon el Dst para la tormenta que tuvo lugar en julio de 2012. “Si esa EMC hubiera golpeado a la Tierra, la tormenta geomagnética que hubiera provocado hubiera registrado un Dst de -1200, comparable con el Evento Carrington y dos veces más perjudicial que el apagón de marzo de 1989 que tuvo lugar en Québec”.

La razón por la cual los investigadores saben tanto sobre la tormenta que se produjo en julio de 2012 es porque, de todas las naves espaciales del sistema solar que ella podría haber golpeado, esta tormenta azotó un observatorio solar. STEREO-A está equipada casi idealmente para medir los parámetros de un evento como ese.

“Los interesantes datos que se obtuvieron por medio de la nave STEREO excedieron, por mucho, las relativamente magras observaciones que pudo realizar Carrington en el siglo XIX”, destaca Riley. “Gracias a STEREO-A sabemos mucho sobre la estructura magnética de la EMC, así como sobre la clase de ondas de choque y las partículas energéticas que produjo y, quizás lo más importante de todo, la cantidad de EMCs que la precedieron”.

Resulta que la región activa que es responsable de producir la tormenta de julio de 2012 no lanzó solamente una EMC hacia el espacio, sino muchas. Algunas de estas “allanaron el camino” para la súper tormenta.

Un trabajo que llevaron a cabo la física espacial de la Universidad de California en Berkeley, Janet G. Luhmann, y un ex postdoctorado, Ying D. Liu, y que fue publicado en la edición de marzo de 2014 de Nature Communications, describe los procesos: La EMC del 23 de julio fue en verdad dos EMCs separadas por solamente 10 a 15 minutos. Esta EMC doble viajó a través de una región del espacio que había sido “limpiada” por otra EMC cuatro días antes. Como resultado, las nubes de tormenta no fueron desaceleradas tanto como es usual por su tránsito a través del medio interplanetario.

“Es probable que el Evento Carrington también haya estado asociado con múltiples erupciones y esto puede resultar ser un requisito clave para los eventos extremos”, destaca Riley. “De hecho, parece que los eventos extremos pueden necesitar una combinación ideal de una cantidad de características clave para producir la ‘tormenta solar perfecta’”.

“Los condicionamientos previos por parte de múltiples EMCs parecen ser muy importantes”, agrega Baker.

Una pregunta común sobre este evento es: ¿Cómo sobrevivió la sonda STEREO-A? Después de todo, se supone que las tormentas de clase Carrington son mortalmente peligrosas para las naves espaciales y los satélites. Sin embargo, STEREO-A no solamente capeó la tormenta sino que también continuó tomando datos de alta calidad en medio de ella.

“Las naves espaciales como las gemelas STEREO y el Observatorio Solar y Heliosférico (Solar and Heliospheric Observatory, en idioma inglés), que forman parte de una misión conjunta entre la Agencia Espacial Europea, o ESA, por su acrónimo en idioma inglés, y la NASA, fueron diseñadas para operar en el medio ambiente que se encuentra fuera de la magnetosfera de la Tierra, y eso implica incluso impactos bastante intensos relacionados con las EMC”, señala Joe Gurman, el científico del proyecto STEREO, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés). “Hasta donde sé, nada grave ocurrió con las naves espaciales”.

La historia podría haber sido diferente, dice, si STEREO-A estuviera orbitando la Tierra en vez de estar viajando a través del espacio interplanetario.

“En el interior de la magnetosfera de la Tierra, un evento de EMC puede generar fuertes corrientes eléctricas”, explica. “Afuera, en el espacio interplanetario, sin embargo, el campo magnético del ambiente es mucho más débil y entonces esas peligrosas corrientes se pierden”. En resumen, la sonda STEREO-A estaba en un buen lugar para capear la tormenta.

“Sin la clase de cobertura que ofrece la misión STEREO, nosotros como sociedad podríamos haber sido dichosamente ignorantes de esta notable tormenta solar”, destaca Baker. “¿Cuántas otras de esta escala han pasado cerca de la Tierra y han escapado del alcance de nuestros sistemas de detección espacial? Esta es una pregunta apremiante que necesita respuestas”.

Si el trabajo de Riley sigue siendo válido, hay una probabilidad del 12% de que aprendamos mucho más sobre las tormentas solares extremas en los próximos 10 años; cuando una de ellas verdaderamente azote a la Tierra.

Baker dice: “Tenemos que estar preparados”.

Fuente

En el idioma chino la palabra crisis se escribe con dos ideogramas, uno significa peligro y el otro oportunidad.