Las tormentas geomagnéticas, ¿qué son?

Dicta el tópico que la información es poder y añado, sin miedo a equivocarme, que el mayor y más letal enemigo del conocimiento científico es el catastrofismo, pudiéndose entender por catastrofismo, todo sistema de pensamiento mágico de naturaleza sectaria, que cree firmemente en el apocalipsis y en el fin de la vida en la Tierra. Después de esta pequeña entradilla, creo que es momento de hablar, aunque sea de manera breve y concisa, de las tormentas geomagnéticas, fenómeno presente en la meteorología espacial.

Antes de entrar en materia, y para situar al lector, cabría hacer un pequeño recorrido histórico. Citaremos dos episodios, separados por 130 años, y que han significado las situaciones más relevantes en las que el planeta Tierra ha sufrido las consecuencias del impacto de una tormenta geomagnética. El primero de estos episodios data del 1 y 2 de septiembre de 1859. Conocido popularmente como el “Evento Carrignton” (el astrónomo inglés Richard Carrington, primero en observarla) provocó el fallo de los sistemas de telégrafo en toda Europa y América del Norte y se observaron auroras que llegaban hasta el norte de Colombia. El otro acontecimiento singularmente peligroso lo constituye “gran apagón” que sufrió Quebec, el 14 de marzo de 1989. La ciudad canadiense fue literalmente bombardeada por billones de partículas, cargadas de energía, procedentes del Sol. La red eléctrica no se recuperaría por completo hasta pasados unos meses.

Hace 29 años, nuestra sociedad no había alcanzado el desarrollo tecnológico actual, que gira en torno a los móviles, ordenadores, satélites, GPS y todo tipo de aparatos electrónicos. De sufrir una tormenta geomagnética de la magnitud registrada en el “Evento Carrignton” o en el gran apagón de Quebec, las consecuencias negativas, con total probabilidad, serían mucho mayores.

Por consiguiente, antes de entender su importancia y los posibles efectos, debemos familiarizarnos con algunos términos que nos faciliten la comprensión del tema que trataremos a continuación. Porque decir que una tormenta geomagnética es una perturbación temporal de la magnetosfera terrestre, asociada a una eyección de masa coronal, es decir poco o nada.

Empezaremos por hablar del Sol, que es una estrella tipo G, la más cercana de la Tierra, estando a una distancia de 150 millones de kilómetros y que constituye la mayor fuente de radiación electromagnética del sistema solar. El sol está continuamente emitiendo partículas en un fenómeno que conocemos como viento solar y, definimos como viento solar, a la corriente de partículas cargadas liberadas desde la parte más externa del Sol denominada corona solar. Para darle una comprensión más gráfica, podríamos decir que la corona solar es “la gran envoltura del Sol”.

El Sol presenta una actividad que varía según periodos de 11 años y que componen un ciclo solar, sujeto a fluctuaciones de energía emitida por el Sol a dos niveles, el nivel de luminosidad y el viento magnético. A pesar de todo, el valor medio de la radiación solar, 1366 W/m2 apenas cambia (constante solar).  La temperatura media de nuestro planeta depende, en gran medida, de ese flujo de radiación solar que llega, aunque el clima global de nuestro planeta no se ve influido por el Sol en la misma medida. Es decir, la radiación que llega a nuestro planeta, que es mayor en la zona del ecuador que en la de los polos, es el motor principal de los fenómenos atmosféricos a nivel planetario, ya que el sistema material de nuestro planeta intenta compensar esa diferencia de radiación mediante la circulación de humedad a través de nuestra atmósfera, de los océanos y también desde los continentes, siendo claves en la generación de los flujos de aire o vientos, así como los centros de presión atmosféricos (anticiclones o altas presiones, y borrascas o bajas presiones).

Esas leves fluctuaciones de nuestra estrella determinan también cambios en su fisionomía exterior, como la cantidad de manchas solares y otras protuberancias. La cuantificación del número de manchas solares puede presentar mínimos y máximos durante el periodo de 11 años, anteriormente señalado. Las mencionadas manchas solares son regiones del Sol que están a más baja temperatura que sus alrededores, encontrándose presentes en la fotosfera solar, es decir, en la superficie que emite luz. Son precisamente en estas manchas solares donde se originan las eyecciones de masa coronal que, si son lo suficientemente grandes y dirigidas en dirección a la Tierra, pueden deformar y comprimir aún más la magnetósfera de nuestro planeta, como consecuencia del aumento de la densidad y velocidad del viento solar.

La magnetósfera es el escudo protector que posee la Tierra ante la incidencia del viento solar. Sin esta capa, que se extiende a 500 km de altura y que se sitúa por encima de la ionosfera, no existiría la vida sobre la Tierra ya que nuestro planeta no hubiese “soportado” la continua y permanente cantidad de radiación que atravesaría la atmosfera terrestre. Es una armadura magnética que posee nuestro planeta, originada por los metales fundidos presentes en el núcleo de nuestro planeta, principalmente el hierro, y que permite que el continuo “bombardeo” de partículas solares cargadas de energía sean desviadas, en su gran mayoría, hacia los polos, lo que causa la aparición de las auroras boreales (hemisferio norte) y auroras australes (hemisferio sur). Las auroras se originan por la eyección de partículas solares cargadas eléctricamente al chocar con la magnetosfera, siendo la manifestación más “agradable” de las tormentas geomagnéticas. Al llegar las referidas partículas, que la magnetosfera trata de desviar, estas pueden penetrar a través de los polos magnéticos, entrando en contacto con gases presentes en las capas altas de la atmósfera, dando lugar a la aparición de este bello fenómeno luminescente.

Sin embargo, nuestro planeta no está del todo protegido frente a estas eyecciones de masa coronal. En 2015 una enorme nube de plasma eyectada desde la corona solar, provocó la compresión masiva de la magnetosfera terrestre, produciendo una ruptura temporal en el escudo magnético de la Tierra, que permitió el ingreso a nuestra atmósfera de partículas de rayos cósmicos galácticos de menor energía. El impacto del estallido se sintió en muchos países situados en latitudes altas, donde se registraron apagones de señal de radio.

Clasificación de las tormentas geomagnéticas.

Las tormentas geomagnéticas se miden en una escala que va desde la G1 a la G5. Una tormenta geomagnética G1 es una perturbación menor, lo que no significa que no nos afecte, ya que los sistemas de energía pueden experimentar fluctuaciones débiles en la red eléctrica, los satélites y las naves espaciales se verían igualmente afectados, aunque de forma menor. En cambio, en el extremo de la escala tenemos las tormentas geomagnéticas de tipo G5, entendiendo por tales a las de carácter extremo, derivándose de ellas consecuencias muy negativas para el desarrollo normal de la vida en la Tierra. Algunos sistemas pueden sufrir colapsos o apagones completos y los transformadores daños de consideración, estamos hablando de consecuencias catastróficas que podrían afectar a ciudades, regiones o incluso a países enteros. Las operaciones de naves espaciales y satélites pueden experimentar una importante carga eléctrica, repercutiendo negativamente en la transmisión de ondas de radio desde esos satélites espaciales a las estaciones terrestres, igualmente, los sistemas de navegación como el GPS se verían afectados por la pérdida temporal de señal.

Para finalizar, adjuntamos la tabla de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica de Los Estados Unidos y que abarca desde una situación de campo geomagnético inactivo hasta una tormenta geomagnética muy severa.

Kp               NOAA           Estado
Kp = 0      Sin tormenta    Campo geomagnético inactivo
Kp = 1      Sin tormenta     Campo geomagnético muy tranquilo
Kp = 2      Sin tormenta    Campo geomagnético tranquilo
Kp = 3      Sin tormenta    Campo geomagnético intranquilo
Kp = 4      Sin tormenta    Campo geomagnético activo
Kp = 5      G1                        Tormenta geomagnética menor
Kp = 6      G2                       Tormenta geomagnética moderada
Kp = 7      G3                       Tormenta geomagnética mayor o fuerte
Kp = 8      G4                        Tormenta geomagnética severa
Kp = 9      G5                        Tormenta geomagnética muy severa

Nuestro enorme desarrollo tecnológico nos ha hecho, paradógicamente, más vulnerables ante un evento de la meteorología espacial como el que acabamos de definir. Las tormentas geomagnéticas constituyen una amenaza real, pero son las más débiles y las de menor intensidad las más frecuentes. Recordemos que en el comienzo de este artículo citamos el gran apagón de Quebec, ocurrido en marzo de 1989 y que sucedió en un momento de desarrollo tecnológico nada comparable al de hoy. Si una tormenta geomagnética de la magnitud de aquella, golpeara hoy la Tierra, la capacidad de respuesta sería muy limitada. Nuestra actual dependencia tecnológica nos hace sumamente vulnerables y entre las devastadoras consecuencias, cabría destacar que se podría llegar a un apagón planetario, en la mayoría de las ciudades modernas— dejarían de funcionar, así como la calefacción y el aire acondicionado. Los cajeros automáticos quedarían inservibles y también los sistemas GPS. Las comunicaciones vía satélite, imprescindibles para la actividad diaria, también correrían peligro.

Fuentes consultadas: Instituto Astrofísico de Canarias (IAC) e Instituto Geográfico Nacional.