La fuerza del Astro Rey

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Mucho se está analizando y especulando sobre nuestro Astro Rey. Es verdad que la actividad solar va en aumento, el Sol ha despertado de su letargo y desprende grandes llamaradas que nos podrían afectar en gran medida.
He querido recopilar la información más básica a tener en cuenta sobre nuestro estimado sol.
    
¿Quién es?
¿Qué son y cómo nos afectan las tormentas solares?
¿Qué podemos esperar en el futuro?


El Sol es la estrella que se encuentra en el centro del Sistema Solar, constituyendo la mayor fuente de energía electromagnética de nuestro sistema planetario. La Tierra y otros cuerpos (incluyendo a otros planetas, asteroides, meteoros, cometas y polvo) orbitan alrededor del Sol.
El Sol es el elemento más importante en nuestro sistema solar. Es el objeto más grande y contiene aproximadamente el 98% de la masa total del sistema solar. Se requerirían ciento nueve Tierras para completar el disco solar, y su interior podría contener más de 1.3 millones de Tierras. La capa exterior visible del Sol se llama la fotosfera y tiene una temperatura de 6,000°C (11,000°F). Esta capa tiene una apariencia manchada debido a las turbulentas erupciones de energía en la superficie.
La energía solar se crea en el interior del Sol. Es aquí donde la temperatura (15,000,000° C; 27,000,000° F) y la presión (340 millardos de veces la presión del aire en la Tierra al nivel del mar) son tan intensas que se llevan a cabo las reacciones nucleares. Éstas reacciones causan núcleos de cuatro protones ó hidrógeno para fundirse juntos y formar una partícula alfa ó núcleo de helio. La partícula alfa tiene cerca del 7% menos masa que los cuatro protones. La diferencia en la masa es expulsada como energía y es llevada a la superficie del Sol, a través de un proceso conocido como convección, donde se liberan luz y calor. La energía generada en el centro del Sol tarda un millón de años para alcanzar la superficie solar. Cada segundo se convierten 700 millones de toneladas de hidrógeno en cenizas de helio. En el proceso se liberan 5 millones de toneladas de energía pura; por lo cual, el Sol cada vez se vuelve más ligero.
 
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Variación Solar
 
Se llama así a todas aquellas variaciones que acontecen en el Sol. Se trata de fluctuaciones en la cantidad de energía emitida por el Sol. Y se pueden dar a dos niveles. Variaciones en la luminosidad y en el viento solar o campo magnético. Ambas suelen estar interrelacionadas y tienen efectos visibles como las manchas solares. A pesar de todo el valor medio de la radiación solar, 1366 W/m2, apenas cambia (ver constante solar). De hecho las oscilaciones producidas por el ciclo de las manchas solares no van más allá de 1 W/m2. Su contribución en el cambio climático actual y pasado es motivo de controversia.
 
La variación solar más conocida es la de los ciclos de las manchas solares, de 11 años de duración. Se sabe que existe un máximo del brillo cuando el número de manchas es máximo y un mínimo cuando casi no hay. Esa variación de intensidad, sin embargo, es de tan solo un 0,1% por lo que sus efectos son casi insignificantes.
Por otro lado el periodo de esas variaciones es tan corto que los factores moderadores terrestres, como los océanos o las nubes, impedirían que hicieran un efecto sensible por simple inercia térmica.
Existen otros ciclos de mayor duración y, por ello, de mayor influencia en el clima. Se trata sobre todo del ciclo de Gleissberg, con un período de 72 a 83 años, causante del famoso Mínimo de Maunder que, según parece, originó la pequeña edad de hielo. La variación de intensidad de estos ciclos es, más o menos, del mismo orden que el de los ciclos de 11 años pero con la diferencia de que se produce en un periodo más dilatado de tiempo suficiente como para ocasionar algunos cambios climáticos apreciables.
Se han hecho varios estudios teniendo en consideración el número de manchas solares (de las cuales se tienen registros de varios siglos atrás) usando estos datos como patrón de la irradiancia solar (de la cual solo se tienen datos precisos de hace unas pocas décadas).
 
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Tormentas Geomagnéticas

Una tormenta geomagnética es una perturbación temporal de la magnetosfera terrestre. Asociada a una eyección de masa coronal (CME), un agujero en la corona o una llamarada solar, es una onda de choque de viento solar que llega entre 24 y 36 horas después del suceso. Esto solamente ocurre si la onda de choque viaja o se encuentra orientada hacia la Tierra.
 
La presión del viento solar sobre la magnetosfera aumentará o disminuirá en función de la actividad solar. La presión del viento solar modifica las corrientes eléctricas en la ionosfera. Las tormentas magnéticas duran de 24 a 48 horas, aunque pueden prolongarse varios días.
 
Erupción solar: tarda solamente 8 minutos en llegar a la tierra. La radiación electromagnética es capaz de interrumpir las comunicaciones. La erupción solar expande la atmósfera hasta alcanzar las órbitas de los satélites, alterando sus órbitas y provocando su caída a la superficie de la Tierra.
 
Tormenta de Radiación: un bombardeo de radiación que puede quemar los circuitos eléctricos y dañar a las personas expuestas; aún cuando la atmósfera y la magnetósfera actúan a modo de escudo para evitar este tipo de efectos.
 
Eyección de Masa Coronal (en inglés CME): Esta es la onda más peligrosa ya que, en el caso de estar orientada hacia el sur, daña los satélites, todos los transformadores eléctricos por los que pase electricidad y las comunicaciones en todo el planeta. Si está orientada al norte, rebotará en la magnetosfera;
 
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Tormenta Solar de 1859
 
En el año 1859 se produjo una gran fulguración solar. La tormenta solar de 1859 fue la más potente registrada en la historia. A partir del 28 de agosto, se observaron auroras que llegaba al sur hasta el Caribe. El pico de intensidad fue el 1 y 2 de septiembre, y provocó el fallo de los sistemas de telégrafo en toda Europa y América del Norte. Parece que este tipo de situaciones sólo se produce cada 500 años aproximadamente, según los estudios de muestras de hielo. Parece que los primeros indicios de este incidente se detectaron a partir del 28 de agosto de 1859 cuando por toda Norte América se vieron auroras boreales. Se vieron intensas cortinas de luz, desde Maine hasta Florida. Incluso en Cuba los capitanes de barco registraron en los cuadernos de bitácora la aparición de luces cobrizas cerca del zenit. En aquella época los cables del telégrafo, invento que había empezado a funcionar en 1843 en los Estados Unidos, sufrieron cortes y cortocircuitos que provocaron numerosos incendios, tanto en Europa como en Norteamérica. Se observaron auroras en zonas de baja latitud, como Roma, Madrid, La Habana y las islas Hawai, entre otras.
 
Fue la interacción más violenta que nunca se ha registrado entre la actividad solar y la Tierra. La acción del viento solar sobre la Tierra el año 1859 fue, con diferencia, la más intensa de la que se tiene constancia. El día 28 de agosto aparecieron numerosas manchas solares, y entre los días 28 de agosto y 2 de septiembre se declararon numerosas áreas con fulguraciones.
El 1 de septiembre el Sol emitió una inmensa llamarada, con una área de fulguración asociada que durante un minuto emitió el doble de energía de la que es habitual. Sólo diecisiete horas y cuarenta minutos después, la eyección llegó a la Tierra con partículas de carga magnética muy intensa. El campo magnético terrestre se deformó completamente y esto permitió la entrada de partículas solares hasta la alta atmósfera, dónde provocaron extensas auroras boreales e interrupciones en las redes de telégrafo, que entonces estaba todavía muy poco desarrollado.
 
Un día antes del avistamiento auroral del Southern Cross, Richard Christopher Carrington, un astrónomo aficionado inglés de 33 años, estaba realizando un boceto de las manchas solares en su observatorio de Redhill, Surrey.
 
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Richard Carrington, Manchas solares, 1859
 
A las 11:18 observó un estallido de luz blanca que parecía salir de dos puntos del grupo de manchas, el fenómeno aumentaba de intensidad y adoptaba una forma parecida a la de un riñón. Carrington se dio cuenta inmediatamente de que estaba siendo testigo de algo fuera de lo común, así que salió disparado de su observatorio para encontrar a alguien que confirmara la observación. No tuvo suerte, no había nadie en la casa en aquel momento. Cuando volvió, apenas un minuto después, vio que las luces se estaban debilitando, así que anotó con precisión la hora y el lugar donde de donde partió la fulguración y siguió observando durante varias horas más, a pesar de que el Sol ya había recuperado su aspecto habitual.
Simultáneamente Balfour Stewart había anotado una alteración del magnetómetro instalado en los Kew Gardens de Londres. La tormenta magnética no sólo afectó a los instrumentos de precisión de los observatorios, de todas partes llegaban noticias de problemas en las líneas telegráficas, algunas oficinas de telégrafos se habían incendiado y en otras los telegrafistas resultaron heridos.
Carrington sospechó que debía existir una relación entre la actividad solar y la tormenta geomagnética del día siguiente. En realidad Carrington fue el primer testigo de una eyección de masa coronal, una onda de radiación y viento solar que suele producirse en los períodos de máxima actividad solar.
 
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Este es un ejemplo de la información histórica contenida en el British Geological Survey geomagnetic archives.
 
 
Los registros de hielo obtenidos en la Antártida parecen evidenciar que un fenómeno de estas características tiene lugar por término medio cada 500 años, la última gran aurora que se pudo ver en España tuvo lugar en plena Guerra Civil.
La tormenta geomagnética de 1859 se produjo en los albores de la era eléctrica, apenas había circuitos eléctricos aparte del telégrafo. En la actualidad una tormenta de estas características tendría unas repercusiones desastrosas: las perturbaciones afectarían a los satélites artificiales, a las redes eléctricas y a las comunicaciones por radio y televisión.

Una tormenta solar de esta magnitud tendría graves consecuencias para la civilización actual. Los rayos cósmicos erosionan los paneles solares de los satélites artificiales y reducen su capacidad para generar electricidad. Muchos satélites de comunicaciones, por ejemplo la ANIK E1 y la E2 en 1994 y Telstar 401 de 1997 resultaron dañados por este motivo.
 
Los satélites artificiales han sido diseñados específicamente para evitar las calamidades del clima espacial, pero las redes eléctricas son incluso más frágiles. Los grandes transformadores están conectados a tierra y, por tanto, pueden ser susceptibles de ser dañados por las corrientes continuas inducidas por las perturbaciones geomagnéticas y aunque los transformadores evitasen la destrucción de los núcleos magnéticos se podrían cargar durante la mitad del ciclo de corriente alterna, lo que distorsionaría la forma de las ondas de 50 o 60 Hertz.
 
 
Aumenta la actividad Solar
     
Si alguna vez ha estado quieto frente a una estufa caliente, observando una olla con agua mientras esperaba con impaciencia que el líquido hierva, entonces sabe lo que se siente si se es un físico solar.
En 2008, el ciclo solar se sumergió en su más profundo mínimo solar en aproximadamente un siglo. Todas las manchas solares desaparecieron, las llamaradas solares disminuyeron y el Sol estuvo inquietantemente tranquilo.
"Desde entonces, hemos estado esperando un incremento en la actividad solar", comenta Richard Fisher, el jefe de la División de Heliofísica, en las oficinas centrales de la NASA, ubicadas en Washington DC.
 
Los períodos de calma solar no son nada nuevo. Suceden aproximadamente cada 11 años; constituyen una etapa natural del ciclo solar. Sin embargo, este mínimo solar particularmente fue más largo de lo usual, provocando de esta manera que algunos investigadores se pregunten si en algún momento iba a terminar.
Durante el período que ha transcurrido en el año 2011, las manchas solares han regresado y están repletas de actividad. El 15 de febrero, y de nuevo el 9 de marzo, satélites en órbita alrededor de la Tierra detectaron un par de llamaradas solares de "tipo X" (el más poderoso tipo de llamaradas de rayos X). La última de tales erupciones ocurrió en diciembre de 2006.
Otra erupción, la cual tuvo lugar el 7 de marzo, lanzó una nube de plasma de mil millones de toneladas hacia afuera del Sol a una velocidad de 2.200 kilómetros por segundo (5 millones de millas por hora). La veloz nube expansiva no se movía en la dirección en la cual se encontraba la Tierra, sin embargo, provocó un impacto detectable en el campo magnético de nuestro planeta. El impacto indirecto, ocurrido el 10 de marzo, fue suficiente como para provocar que las auroras boreales se esparcieran por la frontera canadiense hasta el interior de algunos estados de Estados Unidos como: Wisconsin, Minnesota y Michigan.

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¿Qué podemos esperar para los próximos años?
En la actualidad sabemos que las manchas solares, la actividad magnética y otros fenómenos similares siguen un ciclo de 11 años. El último ciclo comenzó en enero de 2008 y en los siguientes años la actividad solar ha aumentado considerablemente y se espera que lo siga haciendo hasta llegar a completar el ciclo de máximo solar, que se calcula será entre 2012 – 2013.
 
Ciclo de manchas Solares desde 1750 hasta 2011:
 
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Predicción de NASA para los próximos años:
 
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Alerta de la UE sobre posibles tormentas solares



Misiones actuales de NASA de observación solar:
 
SOHO: SOlar & Heliospheric Observatory (diciembre 1995)
·Instrumental (detector): EIT, LASCO (C2/C3), MDI
·Orbita a medio camino gravitatorio entre la Tierra y el Sol, en el punto L1 de los Puntos de Lagrange¹: http://1.usa.gov/rbyt0V
STEREO: Solar TErrestrial RElations Observatory (octubre 2006)
·Instrumental (detector) de STEREO-A y STEREO-B: SEECHI (EUVI, COR1, COR2)
·Orbitan alrededor del Sol: http://bit.ly/qdVu0J
SDO: Solar Dynamics Observatory (febrero 2011)
·Instrumental: AIA, HMI
·Orbita en una posición “fija” aquí en la Tierra: http://1.usa.gov/qyH3Rs
¹ Puntos de Lagrange: http://bit.ly/rnwXjN

En realidad nadie sabe que es lo que puede pasar con el SOL. Tan solo te recomiendo que estés alerta sobre la actividad solar y sus posibles consecuencias. No sería mala idea que te preparases por lo que pueda ocurrir. Nunca viene mal prevenir y tener en casa algunos víveres y cosas útiles de emergencia, por si las moscas… Recuerda que en caso de que una gran tormenta solar nos afectase, sería un gran caos mundial.




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