La “súper tormenta” que pudo dejar la Tierra a oscuras

El 23 de julio de 2012, la Tierra evadió por poco una poderosa tormenta solar capaz de dejar a oscuras a la civilización. El evento confirma que las “súper tormentas solares” son reales, y que la probabilidad de que una nos alcance es mayor de lo que se pensaba anteriormente.

Imagen de la tormenta solar del 23 de julio de 2012. Crédito: SOHO.

Si un asteroide lo bastante grande como para hacer retroceder la civilización moderna hasta el siglo XVIII hubiese pasado cerca de la Tierra, habría aparecido en los titulares de todo el mundo.

En julio de 2012, la Tierra se zafó por poco de un evento casi igual de peligroso, pero no apareció en los periódicos. La amenaza fue una tormenta solar extrema; la más poderosa en más de 150 años.

Daniel Baker y un equipo de científicos publicaron en 2013 un paper donde se describe cómo una poderosa eyección de masa coronal (CME) pasó a través de la órbita de la Tierra el 23 de julio de 2012. Afortunadamente, nuestro planeta no estaba allí. En su lugar, la nube de la tormenta golpeó a la nave STEREO-A.

Si la erupción hubiese ocurrido una semana antes, la historia habría sido diferente.

Tormentas solares

Las tormentas solares extremas representan una amenaza para casi toda la tecnología que usamos hoy en día. Comienzan con una explosión –una llamarada solar- en el campo magnético de una mancha solar. Los rayos X y la radiación UV alcanzan la Tierra a la velocidad de la luz, ionizando las capas superiores de la atmósfera terrestre; los efectos secundarios de este pulso electromagnético (EMP) solar incluyen bloqueos de radio y errores en la navegación GPS. Minutos a horas después, llegan las partículas energéticas. Moviéndose ligeramente más lento que la luz misma, los electrones y protones acelerados por el estallido pueden electrificar los satélites y dañar sus sistemas electrónicos. Luego llegan las CME, nubes de miles de millones de toneladas de plasma magnetizado que tardan un día o más en cruzar la distancia entre el Sol y la Tierra. Los analistas creen que un impacto directo de una CME extrema como la que evitamos en julio de 2012 podría causar extensos apagones eléctricos, inhabilitando todo lo que se conecte a enchufes de pared. La mayoría de las personas ni siquiera podría hacer correr el agua de los sanitarios ya que el suministro de agua urbano depende principalmente de bombas eléctricas.

Mediciones durante la tormenta geomagnética de marzo de 1989. Crédito: Daniel Wilkinson

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 de 1859 y que recibe su nombre por el astrónomo inglés Richard Carrington, quien vio la llamarada con sus propios ojos. Durante los días posteriores a su observación, una serie de poderosas CME 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, por tanto, inhabilitando dicho sistema de comunicación.

En la actualidad, una tormenta similar podría tener efectos catastróficos. Según el estudio “Severe Space Weather Events—Understanding Societal and Economic Impacts”, llevado a cabo por la Academia Nacional de las Ciencias de Estados Unidos, el impacto económico total podría exceder los 2 billones de dólares, lo que equivale a 20 veces más que lo que costó el huracán Katrina. Podría llevar años reparar los transformadores dañados por una tormenta como esa.

Analizando registros de tormentas solares que ocurrieron hace más de 50 años y extrapolando la frecuencia de las tormentas comunes a las extremas, el físico Pete Riley calculó en un artículo las probabilidades de que una tormenta de clase Carrington golpee la Tierra en los próximos diez años: 12%.

En el estudio se observó cuidadosamente un parámetro llamado Dst (“disturbance-storm time” o “tiempo alteración-tormenta”, en español). Este es un número que se calcula a partir de las lecturas de un magnetómetro ubicado alrededor del Ecuador. En esencia, mide cuán fuerte se sacude el campo magnético de la Tierra cuando lo golpea una CME. Cuanto más negativo es el valor Dst, peor es la tormenta. Las tormentas geomagnéticas comunes, que producen auroras boreales alrededor del círculo Ártico y que no ocasionan daño alguno, registran un Dst = -50 nT (nanoTesla). La peor tormenta geomagnética de la era espacial, que dejó sin energía eléctrica a Quebec en marzo de 1989, registró un Dst = -600 nT. Los cálculos modernos del Dst para el evento Carrington varían desde -800 nT a un impactante -1.750 nT.

Baker y sus colaboradores calcularon el Dst para la tormenta que tuvo lugar en julio de 2012, en caso que la CME hubiera golpeado a la Tierra: -1.200, un valor comparable con el Evento Carrington y dos veces más perjudicial que el apagón de marzo de 1989 que tuvo lugar en Quebec.

Tormenta perfecta

Gracias a los datos de la nave STEREO-A^[1] de la NASA, se sabe que la región activa responsable de producir la tormenta de julio de 2012 no lanzó solamente una CME hacia el espacio, sino muchas, y algunas de estas “allanaron el camino” para la súper tormenta.

Otro estudio publicado en marzo de 2014 describe los procesos: la CME del 23 de julio fue en verdad dos CME separadas por solamente 10 a 15 minutos. Esta CME doble viajó a 3.000 km/s a través de una región del espacio que había sido “limpiada” por otra CME 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; de hecho, es posible que los eventos extremos necesiten una combinación ideal de una cantidad de características clave para producir la “tormenta solar perfecta”.

El estudio “A major solar eruptive event in July 2012: Defining extreme space weather scenarios” fue publicado en la edición de diciembre de 2013 de la revista Space Weather.

El estudio “On the probability of occurrence of extreme space weather events” fue publicado en la edición de febrero de 2012 de la revista Space Weather.

El estudio “Observations of an extreme storm in interplanetary space caused by successive coronal mass ejections” fue publicado en la edición de marzo de 2014 de la revista Nature Communications.

Nota:
[1] La nave STEREO-A sobrevivió a la CME debido a que fue diseñada para operar en el ambiente que se encuentra fuera de la magnetosfera de la Tierra, y eso implica impactos bastante intensos relacionados con las CME. En el interior de la magnetosfera de la Tierra, un evento intenso puede generar fuertes corrientes eléctricas, pero en el espacio interplanetario el campo magnético es mucho más débil y esas peligrosas corrientes se pierden.

Fuente: Science@NASA