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Tormentas en el Espacio

Por Ramon E. Lóopez
Departamento de Astronomía, Universidad de Maryland, College Park

  Figura 1. El espacio cerca de la Tierra está controlado por el campo magnético de la Tierra. El viento solar empuja el campo de la Tierra dentro de un objeto en forma de cometa llamado la magnetosfera. Crédito por la imagen: Space Science Institute (Instituto de Ciencia Espacial). Ilustraciones por Steve Mercer.

Cuando pensamos acerca del clima, normalmente pensamos acerca de lluvia o clima soleado, o nieve durante los meses de invierno. Sin embargo, existe otra clase de clima que está comenzando a tener un impacto sobre las vidas de las personas: el clima espacial. ¿Qué es el clima espacial, y cómo nos afecta aquí en la Tierra? Para responder a estas preguntas tenemos que comenzar con unos pocos aspectos básicos del ambiente espacial.

1. El espacio no está vacío. La mayoría de las personas encuentran esta afirmación sorprendente, ya que generalmente creemos que el espacio es algo vacío. Hasta cierto grado esto es verdadero, pero el espacio no es un vacío absoluto. Está lleno de un gas muy fino cargado eléctricamente que consiste mayormente de protones y electrones. El gas es tan sutil que una pizca de aire contiene tantos átomos como un cubo de 2 millas a cada lado en el espacio. Muy fino, pero aún así está allí.

  Figura 2. El campo magnético de la Tierra atrapa las partículas energéticas para formar cinturones en forma de rosquilla alrededor de la Tierra llamados los cinturones de radiación Van Allen.

2. La Tierra es un imán. El magnetismo de la Tierra es lo que hace que la punta de la aguja de una brújula apunte al norte (o sur), y es el mismo campo magnético el que juega un papel importante en el clima espacial. Como los gases en el espacio están cargados eléctricamente, los campos magnéticos pueden influenciar su movimiento, incluso atrapar las partículas de alta energía (como en los cinturones de radiación de Van Allen en la imagen 2). Igualmente, a medida que los gases cargados eléctricamente fluyen más allá de los campos magnéticos, ellos generan corrientes eléctricas.

3. El Sol produce un gas cargado eléctricamente llamado, el viento solar, el cual fluye desde dentro del Sol hacia fuera, en todas las direcciones. Cuando el viento solar choca contra el campo magnético de la Tierra, crea una cavidad magnética en forma de cometa llamada la magnetosfera (ver imagen 1). Las corrientes eléctricas son transportadas por el gas fino en el espacio y fluyen hacia abajo a lo largo del campo magnético de la Tierra dentro de nuestra atmósfera. Si estas corrientes son lo suficientemente intensas, la atmósfera resplandece como un tubo de neón. Este resplandor es la misteriosa aurora, que aparece tanto en las regiones polares septentrionales como meridionales. Durante tormentas magnéticas grandes, la aurora puede verse en Washington.

  Una aurora fotografiada en Alaska el 6 de septiembre de 1996. Derechos de autor de la foto, Jan Curtis.
De modo que el ambiente espacial cerca de la Tierra está dominado por el campo magnético de la Tierra, pero potenciado por el viento solar. Y como en cualquier ambiente, puede haber perturbaciones que podemos llamar “tormentas”. Las tormentas en el ambiente espacial son producto de ráfagas de viento solar que choca contra la magnetosfera. El campo magnético del viento solar también juega un papel importante en las tormentas al conectarse al campo magnético de la Tierra. Esto permite que la energía del viento solar entre en la magnetosfera. El estallido extra de energía empuja las corrientes grandes (millones de amperios) a la atmósfera superior de la Tierra, crea auroras brillantes y causa fluctuaciones en el campo magnético. También energiza los protones y electrones atrapados en el campo magnético de la Tierra, elevando los niveles de radiación en el espacio.

¿Cómo nos impactan en la Tierra estas “tormentas magnéticas”? Para comenzar, mucho de lo que hacemos en la Tierra depende de nuestros sistemas espaciales. Simplemente piensa acerca de los teléfonos y la televisión. Ambos dependen, en un grado increíble, de satélites que emiten señales de aquí para allá. Durante las tormentas magnéticas, los satélites de comunicaciones pueden ser dañados por la radiación que estas tormentas producen. El 11 de enero de 1997, el satélite Telstar 401 se perdió durante la parte más intensa de una tormenta magnética importante que comenzó un día antes. El tráfico que Telstar 401 estaba transportando tuvo que ser reorientado rápidamente, y el propio satélite nunca fue recuperado. Varios otros satélites se han perdido durante tormentas magnéticas. A más de $200 millones por satélite perdido, las tormentas magnéticas grandes pueden ser costosas.

Las tormentas magnéticas también pueden perturbar directamente la corriente eléctrica aquí en la Tierra, causando apagones sobre grandes regiones. En marzo de 1989, una tormenta grande hizo que 1/3 de Canadá y parte del norte del Estado de Nueva York perdiera la corriente eléctrica. Los daños ocasionados fueron de millones de dólares. Algunos expertos piensan que ahora podemos ser más vulnerables a las tormentas magnéticas grandes porque nuestras redes de tendidos eléctricos se están volviendo más interconectadas para mejorar la eficiencia.

Si bien los eventos dramáticos y grandes tal como se describen arriba son raros, el clima espacial es algo que tendrá un impacto creciente sobre nuestras vidas. Nos estamos volviendo más dependientes de la tecnología por satélite, y el ambiente donde estos satélites operan experimenta tormentas. Afortunadamente, los científicos están estudiando el clima espacial y están aprendiendo a predecir al menos algunas cosas. Quién sabe, dentro de poco, podrás escuchar en la televisión: “… y aquí está el resumen actualizado del clima espacial para esta noche”.