¿Podemos proteger a la Tierra de la meteorología espacial?
A principios de septiembre de 1859, la aurora boreal pudo verse repentinamente hasta en el sur del Caribe. La causa de este fenómeno fue una tormenta solar geomagnética, en concreto una eyección de masa coronal, ahora denominada «evento Carrington», en honor al astrónomo que la registró. La erupción solar llegó a la Tierra en 17,6 horas y las perturbaciones duraron unos 3 días. «Los relatos contemporáneos hablan de equipos de telegrafía que no funcionaban, que lo hacían sin las baterías encendidas, gracias a esta fuente de energía electromagnética independiente, o que simplemente se incendiaban», explica Palmroth, de la Universidad de Helsinki. Dada nuestra creciente dependencia de la electrónica, si hoy se produjera un suceso de magnitud similar, ¿sus efectos serían más amplios y duraderos? «Damos por sentado que ese sería el caso, pero no lo sabemos con certeza y eso es lo que estoy investigando», añade Palmroth, expresidenta del Grupo Consultivo de la Unión Europea sobre el Espacio. «Los registros históricos sugieren que eventos de tal magnitud pueden esperarse cada cien o ciento cincuenta años. Creo que asistiré al próximo».
¿Qué provoca las tormentas solares?
El Sol libera de manera constante una corriente de partículas cargadas en el espacio, tanto en forma de ráfagas rápidas de partículas de alta energía pero de baja densidad procedentes de las erupciones solares, como de manera más lenta en forma de nubes de plasma, compuestas por partículas de menor energía pero de alta densidad. El campo magnético de la Tierra desvía estas partículas hacia sus regiones polares, creando así la aurora polar, aunque las repercusiones se extienden más allá. «Aunque se considere que el espacio empieza a unos 100 km de la superficie, la meteorología espacial puede tener efectos en la tierra», explica Palmroth. En 2012, el satélite STEREO de la NASA observó una erupción solar a escala de Carrington; por suerte, no llegó a la Tierra por un par de días. Si hubiera alcanzado la magnetosfera de la Tierra, probablemente se habrían producido importantes perturbaciones en las redes de comunicación, energía y transporte. «Estos cambios en el campo magnético de la Tierra producen corrientes inducidas geomagnéticamente (CIG), mientras que las partículas solares impiden las señales de radio ionosféricas y aumentan la radiación espacial cercana a la Tierra debido a las partículas atrapadas», resume Palmroth. Las CIG sobrecargadas pueden crear corrientes continuas (CC) adicionales en las redes de energía, interrumpiéndolas, como ocurrió en Malmö (Suecia) en 2003. Las partículas solares interrumpen las señales de comunicación al crear una densidad ionosférica variable, lo cual compromete los dispositivos que utilizan anchos de banda de alta frecuencia, como el radar. Esto también disminuiría la fiabilidad de la navegación por GPS del teléfono o del coche, y provocaría la pérdida de las marcas de tiempo de los satélites, esenciales para los servicios financieros y otras industrias. El aumento de la radiación espacial cercana a la Tierra tendría un efecto directo en los satélites utilizados para la meteorología, la navegación y la observación de la Tierra. Dependiendo de su órbita, los materiales podrían degradarse por la exposición a la radiación o destruirse por completo debido a los golpes directos de las partículas cargadas de alta energía que viajan a la velocidad de la luz. «Sin embargo, esto es una especulación fundamentada», advierte Palmroth. «Aunque disponemos de muchos dispositivos de vigilancia para la meteorología terrestre, en el caso de las posibles repercusiones en las infraestructuras causadas por la meteorología espacial, nos basamos en gran medida en la modelización».
Pronóstico de la meteorología espacial
Gracias a una subvención del Consejo Europeo de Investigación, hace más de quince años, Palmroth creó una herramienta de modelización del entorno espacial diseñada para aprovechar los superordenadores que, en aquella época, aún no existían. El simulador Vlasiator resultante, que fue ampliado hace poco en el marco del proyecto PRESTISSIMO, traza la ubicación, la velocidad y la trayectoria de las partículas de alta energía que vuelan por el espacio. «Al principio, la gente pensaba que estaba loca. Ahora disponemos del simulador de entorno espacial más preciso del mundo, que utiliza los mayores superordenadores de Europa para visualizar fenómenos que antes no eran posibles. Como Vlasiator es de código abierto, otros lo utilizan, incluso para modelizar otros planetas», añade Palmroth. Ahora, Palmroth evalúa las posibles repercusiones de la meteorología espacial en la Tierra, dando prioridad a dos cuestiones principales de investigación: cómo las CIG podrían afectar a las redes eléctricas y cómo el flujo de partículas y la energía influyen en los satélites. Ambas cuestiones son difíciles de investigar, ya que requieren información sensible desde un punto de vista comercial y político sobre la configuración de las redes eléctricas y los satélites, por lo cual el equipo trabaja en la actualidad con datos finlandeses. «Sabemos que las redes eléctricas de Finlandia pueden soportar los efectos más probables de la meteorología espacial porque nuestros transformadores se adaptan a las CC adicionales mejor que la mayoría de los países europeos», afirma Palmroth. «¿Significa eso que, en el peor de los casos, en toda Europa solo Finlandia mantendría las luces encendidas? No lo sabemos». El proyecto CARRINGTON coopera con la comunidad de preparación finlandesa para trabajar en la mitigación de riesgos. «Frente a un evento de escala Carrington, la pregunta es la siguiente: ¿Qué se puede hacer en diecisiete horas? Hay que tener un plan preparado», dice Palmroth. Haga clic aquí para obtener más información sobre la investigación de Palmroth: Una nueva modelización augura predicciones meteorológicas espaciales precisas en el futuro
Palabras clave
PRESTISSIMO, espacio, meteorología, solar, tormentas, satélite, magnetosfera, Tierra, partículas, mitigación