Un nuevo modelo geoespacial desarrollado en la Universidad de Michigan predice perturbaciones magnéticas en el suelo de nuestro planeta como resultado de interacciones con el viento solar, en el marco de eventos espaciales extremos. Estas perturbaciones magnéticas inducen un campo geoeléctrico, que puede dañar la red eléctrica y las comunicaciones globales. El estudio fue publicado recientemente en la revista Eos.
La advertencia avanzada y a corto plazo del modelo proporciona a los pronosticadores y operadores de la red eléctrica un conocimiento de la situación sobre las corrientes dañinas que provienen del espacio y les da tiempo para mitigar el problema, manteniendo la integridad de la red, la infraestructura y las comunicaciones.
El último gran evento meteorológico espacial golpeó la Tierra en 1859, pero los eventos más pequeños también pueden ser significativos y ocurren con regularidad. Según una nota de prensa, si un evento extremo como el de 1859 volviera a ocurrir, destruiría por completo la red eléctrica y los sistemas de comunicaciones y satélites.
El evento extremo de 1859
En 1859 se produjo una enorme eyección de masa coronal o llamarada solar. Desde el 28 de agosto de ese año se observaron auroras que llegaban hasta el norte de Colombia. El punto más alto de intensidad del fenómeno ocurrió el 1 y 2 de septiembre, provocando el fallo de los sistemas de telégrafo en toda Europa y América del Norte.
Este suceso fue la interacción más violenta que se ha registrado hasta el momento entre la actividad solar y la Tierra. La acción del viento solar sobre nuestro planeta en 1859 fue la más intensa hasta el momento, por lo menos dentro de los períodos registrados. El 1 de septiembre el Sol emitió una inmensa llamarada, una eyección que llegó a la Tierra en forma de partículas con fuerte carga magnética.
Como el campo magnético terrestre se deformó, se produjo la entrada de partículas solares hasta la alta atmósfera, generando extensas auroras boreales e interrupciones en las redes de telégrafo. Sin embargo, no es necesario que ocurra un evento tan extremo para que la Tierra sufra las consecuencias.
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Graves consecuencias que pueden prevenirse
En la actualidad, todos los aparatos electrónicos, las redes eléctricas y los sistemas de posicionamiento global podrían verse afectados por tormentas solares de menor magnitud. Estos fenómenos también provocan cambios en el rango de las auroras boreales e incrementan el riesgo de radiación para los astronautas y para los pasajeros en aviones que cruzan los polos.
Los científicos que están desarrollando el nuevo modelo emplean el superordenador Frontera del Centro de Computación Avanzada de Texas, considerado el décimo sistema informático más poderoso a nivel global en su tipo, para probar las características del mecanismo predictivo.
El nuevo sistema utiliza un conjunto versátil de modelos informáticos ya existentes y los integra, trabajando a partir de una representación global del entorno geoespacial de la Tierra que mide las propiedades y el comportamiento de fluidos conductores de electricidad, como por ejemplo el plasma que interactúa con campos magnéticos y desempeña un rol clave en la dinámica de las tormentas solares y otros eventos espaciales.
Empleando métodos de aprendizaje automático para calcular las probabilidades de una erupción solar importante, el nuevo modelo logra predecir un marcado aumento en la intensidad de la actividad solar aproximadamente 20 horas antes del comienzo del evento extremo.
Referencia
The Space Weather Modeling Framework goes open access. Pulkkinen, T., T. I. Gombosi, A. J. Ridley, G. Toth and S. Zou. Eos (2021).DOI:https://doi.org/10.1029/2021EO158300
Foto de portada: simulación del marco de modelado del clima espacial a partir de la eyección de masa coronal del 10 de septiembre de 2014, durante el máximo solar. Crédito: Gabor Toth, University of Michigan.
Video y podcast: editados por Pablo Javier Piacente en base a elementos y fuentes libres de derechos de autor. Créditos imágenes video: Chen, Yuxi & Toth, Gabor & Hietala, Heli & Vines, Sarah & Zou, Ying & Nishimura, Yukitoshi & Silveira, Marcos & Guo, Zhifang & Lin, Yu & Markidis, Stefano, Austin Brenner, Gabor Toth, NASA, Yang Chen, Michele Cash, NOAA/SWPC.
Música video y podcast: DeepMusicEveryDay en Pixabay.