Un nuevo estudio muestras que las tormentas solares tienen efectos más locales de lo que se planteaba hasta ahora. Los investigadores han observado que los efectos pueden variar enormemente en distancias tan pequeñas como apenas cien kilómetros. Algo que resulta sorprendente.
Las tormentas solares muestran más diferencias locales de lo previsto
Hasta ahora, los cambios a nivel local en el entorno magnético no habían sido explorados con gran detalle. Principalmente debido a la poca abundancia de magnetómetros en una zona de observación. Las tormentas solares son registradas, de media, por ejemplo, por magnetómetros separados 400 kilómetros entre sí en Finlandia. Los efectos de las tormentas se deben a las rápidas corrientes de viento solar, procedentes del Sol. Estos flujos de partículas provocan grandes corrientes eléctricas que fluyen a través de la ionosfera a la región de auroras de la Tierra.
El comportamiento de estas corrientes, durante las tormentas, no está bien entendido. Aunque una de las manifestaciones más populares, y espectaculares, de una tormenta solar es la de las auroras. Ahora, un grupo de investigadores ha estudiado las perturbaciones en el campo magnético local en la región auroral durante las tormentas solares, utilizando los datos históricos disponibles. En este trabajo, se han analizado los datos de una intensa tormenta solar que se produjo en diciembre de 1977, que fue captada por las 32 estaciones la red Scandinavian Magnetometer Array (SMA).
Estaba repartida por los países nórdicos, era más densa que la red actual y esos datos apenas habían sido explorados. Es un trabajo muy arduo. En 1977, los cambios en el campo magnético de la Tierra se registraban como fluctuaciones, recogidas por magnetómetros, en cintas de film. Había casi 40 kilómetros de pequeñas tiras de fil, de hace casi 50 años, que no habían sido utilizadas. La información fue capturada de manera digital y, utilizando también los datos magnéticos modernos, se pudieron apreciar diferencias regionales muy claras.
Las diferencias observadas en la región auroral
Hasta ahora, explican los investigadores, se entendía el conjunto de la región auroral de la Tierra como una única entidad. Sin embargo, han usado más de 30 instrumentos para analizar los efectos de una única tormenta solar desde el océano Ártico hasta el mar de Botnia para poder apreciar las diferencias. Las grandes tormentas solares (o geomagnéticas) son poco frecuentes y eso dificulta su estudio. Los efectos, a nivel local, históricamente, no han sido estudiados. La tormenta solar más grande registrada fue el Evento Carrington, en 1859.
Las descripciones de la época mostraban que el sol aumentó su brillo y era cegador incluso con los ojos cerrados. La tormenta solar del Evento Carrington provocó chispas e incendios en las líneas de telégrafos. En aquella época, nuestro sistema eléctrico era mucho más básico que lo que tenemos hoy en día. En el presente, las consecuencias de una tormenta magnética de esa magnitud serían devastadoras para el tendido eléctrico y las conexiones de telecomunicaciones, incluyendo los satélites. El nuevo trabajo permite entender las variaciones en una tormenta así.
Apoyándose en el nuevo trabajo, los investigadores explican que las variaciones a nivel local, de una tormenta solar comparable a la del Evento Carrington, podría ser de hasta 150 nT (nanoteslas)/10 km. La diferencia es comparable a una pequeña brisa en un lugar y, a 140 kilómetros, un torbellino magnético. Cuando una tormenta solar afecta a una región, una red de magnetómetros poco poblada puede provocar una infravaloración de las perturbaciones magnéticas locales y provocar, por tanto, una infravaloración de la preparación necesaria.
Una red más poblada para determinar mejor los efectos locales de las tormentas solares
Los científicos de todo el mundo están de acuerdo en que, en un futuro cercano, podríamos enfrentarnos a una tormenta muy potente que afecte al planeta. En este sentido, los investigadores explican que la variabilidad, en las estimaciones de los expertos, sobre el impacto de una tormenta de esta magnitud, se debe al hecho de que el entorno geomagnético de la Tierra todavía no está bien entendido. Las tormentas solares provocan efectos muy variables en las corrientes aurorales. La red actual, explican, no tiene suficientes magnetómetros en la región polar.
La separación habitual es de entre 200 y 400 kilómetros cuando, en realidad, sería mejor que estuvieran separados por intervalos de 100 kilómetros. Los magnetómetros están alojados en diferentes observatorios e instalaciones de investigación. Los datos históricos del nuevo estudio han mostrado estructuras en el campo magnético, en la región auroral, que no se pueden observar con la red actual de instrumentos que hay desplegada. Es un buen ejemplo de por qué hace falta una red que sea mucho más densa, que permita obtener mejor información.
De hecho, explican los investigadores, una red con más magnetómetros permitiría comprender mejor la estructura compleja del campo magnético durante una tormenta solar. Esto permitiría que puedan proporcionar advertencias locales de movimientos de la tormenta solar. También podrán proteger, de una mejor manera, la infraestructura más vulnerable a las perturbaciones magnéticas. El tráfico aéreo, por ejemplo, también podría ser advertido de manera más regional sobre los efectos de las tormentas más intensas.
Estudio
El estudio es O. Kärhä, E. Tanskanen y H. Vanhamäki; «Large regional variability in geomagnetic storm effects in the auroral zone». Publicado en la revista Scientific Reports el 2 de noviembre de 2023. Puede consultarse en este enlace.
