El 1 y 2 de septiembre de 1859, los sistemas de telégrafo en todo el mundo fallaron catastróficamente. Los operadores de telégrafos informaron que se electrocutaron, que el papel de telégrafo se incendió y que pudieron operar dispositivos con las baterías desconectadas. Por la noche, la aurora boreal, mejor conocida como la aurora boreal, se podía ver hasta en Colombia. Por lo general, estas luces solo son visibles en latitudes más altas, en el norte de Canadá, Escandinavia y Siberia.

Lo que el mundo presenció ese día, ahora conocido como el Evento Carrington, fue una tormenta geomagnética masiva. Estas tormentas ocurren cuando una gran burbuja de gas sobrecalentado llamada plasma es expulsada de la superficie del Sol e impacta contra la Tierra. Esta burbuja se conoce como eyección de masa coronal.

El plasma de una eyección de masa coronal consiste en una nube de protones y electrones, que son partículas cargadas eléctricamente. Cuando estas partículas llegan a la Tierra, interactúan con el campo magnético que rodea al planeta. Esta interacción hace que el campo magnético se distorsione y se debilite, lo que a su vez conduce al extraño comportamiento de las auroras boreales y otros fenómenos naturales. Como ingeniero eléctrico especializado en la red eléctrica, estoy estudiando cómo las tormentas geomagnéticas también pueden causar cortes de energía e Internet y cómo protegerme contra ellos.

tormentas geomagnéticas

El Evento Carrington de 1859 es el informe más grande registrado de una tormenta geomagnética, pero no es un evento aislado.

Las tormentas geomagnéticas se han registrado desde principios del siglo XIX, y los datos científicos de muestras de núcleos de hielo antárticos han mostrado evidencia de una tormenta geomagnética aún más masiva que ocurrió alrededor del año 774 d. C. y ahora se conoce como el Evento Miyake. Esta llamarada solar provocó el mayor y más rápido aumento de carbono-14 jamás registrado. Las tormentas geomagnéticas liberan grandes cantidades de rayos cósmicos en la atmósfera superior de la Tierra, que a su vez producen carbono-14, un isótopo radiactivo del carbono.

Una tormenta geomagnética un 60 por ciento más pequeña que el evento de Miyake ocurrió alrededor del año 993 d.C.

Hoy, la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica utiliza la escala de tormentas geomagnéticas para medir la magnitud de estas erupciones solares. La «G-Scale» tiene una calificación de 1 a 5, siendo G1 menor y G5 extremo. El evento de Carrington habría sido calificado como G5.

Se vuelve aún más aterrador cuando comparas el Evento Carrington con el Evento Miyake. Los científicos pudieron estimar la magnitud del evento de Carrington basándose en las variaciones en el campo magnético de la Tierra registradas por los observatorios en ese momento. No había forma de medir la fluctuación magnética del evento de Miyake. En cambio, los científicos midieron el aumento de carbono-14 en los anillos de los árboles de ese período. El evento de Miyake resultó en un aumento del 12 por ciento en el carbono-14. En comparación, el evento de Carrington produjo menos del 1 por ciento más de carbono-14, por lo que el evento de Miyake probablemente eclipsó al evento G5 de Carrington.

apague la energía

Hoy, una tormenta geomagnética de la misma intensidad que el evento de Carrington afectaría mucho más que los cables del telégrafo y podría ser catastrófica. Con una dependencia cada vez mayor de la electricidad y las nuevas tecnologías, cualquier interrupción podría generar billones de dólares en pérdidas financieras y riesgos para la vida y las extremidades que dependen de los sistemas. La tormenta afectaría gran parte de los sistemas eléctricos que la gente usa todos los días.

El Servicio Meteorológico Nacional opera el Centro de Predicción del Clima Espacial, que observa las erupciones solares que podrían provocar tormentas geomagnéticas.

Las tormentas geomagnéticas crean corrientes inducidas que fluyen a través de la red eléctrica. Las corrientes inducidas geomagnéticamente, que pueden superar los 100 amperios, fluyen hacia los componentes eléctricos conectados a la red, como transformadores, relés y sensores. Cien amperios corresponde a la fuente de alimentación de muchos hogares. Las corrientes de esta magnitud pueden causar daños internos a los componentes y provocar apagones generalizados.

Una tormenta geomagnética tres veces más pequeña que el evento de Carrington ocurrió en marzo de 1989 en Quebec, Canadá. La tormenta provocó el colapso de la red eléctrica de Hydro-Quebec. Durante la tormenta, las altas corrientes inducidas magnéticamente dañaron un transformador en Nueva Jersey y dispararon los interruptores automáticos de la red eléctrica. En este caso, el apagón dejó a cinco millones de personas sin luz durante nueve horas.

romper conexiones

Además de los cortes de energía, la comunicación se interrumpiría en todo el mundo. Los proveedores de servicios de Internet podrían fallar, lo que a su vez afectaría la capacidad de los diferentes sistemas para comunicarse entre sí. Los sistemas de comunicación de alta frecuencia, como la radio tierra-aire, de onda corta y de barco a tierra, se verían interrumpidos. Los satélites en órbita alrededor de la Tierra podrían dañarse por las corrientes inducidas de la tormenta geomagnética quemando sus placas de circuitos. Esto daría lugar a interferencias con telefonía satelital, Internet, radio y televisión.

Cuando las tormentas geomagnéticas golpean la Tierra, el aumento de la actividad solar también hace que la atmósfera se expanda hacia el exterior. Esta expansión cambia la densidad de la atmósfera en la que orbitan los satélites. Una atmósfera de mayor densidad crea un arrastre en un satélite que lo ralentiza. Y a menos que se maniobre en una órbita más alta, puede volver a caer a la Tierra.

Otra área de disrupción que podría afectar la vida cotidiana son los sistemas de navegación. Casi todos los medios de transporte, desde automóviles hasta aviones, utilizan GPS para la navegación y el posicionamiento. Incluso los dispositivos portátiles como los teléfonos móviles, los relojes inteligentes y las etiquetas de seguimiento dependen de las señales de GPS enviadas por satélite. Los sistemas militares dependen en gran medida del GPS para la coordinación. Otros sistemas de detección militar, como el radar sobre el horizonte y los sistemas de detección de submarinos, podrían estar bloqueados, lo que dificultaría las defensas nacionales.

Con respecto a Internet, una tormenta geomagnética de la magnitud del evento Carrington podría crear corrientes inducidas geomagnéticamente en los cables submarinos y subterráneos que forman la columna vertebral de Internet, así como en los centros de datos que almacenan y procesan todo, desde correos electrónicos y mensajes de texto en conjuntos de datos científicos y herramientas de inteligencia artificial. Esto interrumpiría potencialmente toda la red y evitaría que los servidores se conectaran entre sí.

solo es cuestion de tiempo

Es solo cuestión de tiempo antes de que la Tierra sea golpeada por otra tormenta geomagnética. Una tormenta del tamaño de Carrington Event causaría daños extremos a los sistemas eléctricos y de comunicaciones en todo el mundo, con interrupciones que durarían semanas. Si la tormenta es de la magnitud del evento de Miyake, las consecuencias mundiales serían catastróficas, con interrupciones potenciales de meses, si no más. Incluso con las advertencias del clima espacial del Centro de Predicción del Clima Espacial de la NOAA, el mundo solo tendría de unos minutos a unas pocas horas de anticipación.

Creo que es crucial continuar explorando formas de proteger los sistemas eléctricos de los efectos de las tormentas geomagnéticas, como instalar equipos que puedan proteger equipos vulnerables como transformadores y desarrollar estrategias para ajustar las cargas de la red cuando las tormentas solares son inminentes. En resumen, es importante trabajar ahora para minimizar la interrupción del próximo Evento Carrington.


La conversación

David Wallace, Profesor Asistente Clínico de Ingeniería Eléctrica, Universidad Estatal de Misisipi

Este artículo fue republicado por The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.



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