El tiempo espacial, un nuevo método para pronosticar tormentas geomagnéticas

El viento solar y las tormentas geomagnéticas inclinan los satélites, el GPS y las redes eléctricas: una nueva técnica para la previsión a corto plazo

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WikiImages / Pixabay

El tiempo espacial, un nuevo método para pronosticar tormentas geomagnéticas

DESCUBIERTO – Imagínese una corriente de partículas cargadas que viaja del Sol a la Tierra. Un viento que es capaz de interactuar con el campo magnético de la Tierra, induciendo fenómenos geomagnéticos. Una de ellas, y sin duda la más espectacular para el hombre, son las auroras boreales. El cielo del polo que está teñido de olas de colores emocionantes. Pero el viento solar, al igual que el viento de la tierra, también puede traer tormentas geomagnéticas. Fenómenos que no sólo interactúan con el campo magnético de la Tierra, sino que también pueden destruir la tecnología electrónica: daños a los satélites en órbita, problemas de Gps e incluso apagones de las redes eléctricas terrestres.

¿Cuáles son las causas de las tormentas magnéticas?

El clima espacial tiene una fuerte influencia en nuestras vidas y desde hace algún tiempo, los investigadores han estado pidiendo nuevos modelos para predecir la llegada de estos fenómenos y su intensidad. Las tormentas magnéticas son producidas por las explosiones de plasma que ocurren en la superficie del Sol, las erupciones solares. Estas son eyecciones de masa que literalmente envían el plasma al espacio y cuyas partículas cargadas emitidas llegan a la Tierra devastando nuestro campo magnético.

Fenómenos como las llamaradas y las llamaradas solares son eventos aleatorios, por lo que predecir tormentas geomagnéticas es aún más difícil para los científicos. Un estudio dirigido por Reik Donner, del Instituto Potsdam para la Investigación del Impacto Climático en Alemania y publicado en la revista Chaos del grupo AIP Publishing, ofrece ahora una nueva técnica para mejorar los pronósticos a corto plazo de la llegada de una tormenta de este tipo.

El nuevo para detectar tormentas solares

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El nuevo método se basa en el estudio de sistemas que no están en equilibrio y que describen fielmente el campo magnético terrestre, literalmente barrido y cuyas líneas de campo son modificadas por el viento solar. Estos sistemas, lejos del punto de equilibrio, están por lo tanto sujetos a cambios repentinos, de manera similar a lo que sucede en la atmósfera, cuando de un estado de reposo pasamos a una tormenta repentina.

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En particular, el estudio utilizó los valores horarios del índice Dst, Disturbance storm-time, que es una medida directa de la variación de la componente horizontal del campo magnético de la Tierra y permite monitorizar el nivel de la tormenta magnética a escala global. La desviación de este índice ocurre cuando una gran descarga de partículas cargadas llega del Sol y debilita el campo magnético de la Tierra. Los valores Dst forman así un único flujo conocido como “serie temporal” y, al reformular estos datos en imágenes 2D o 3D, es posible dibujar un gráfico para las previsiones futuras.

Los autores del estudio crearon así un gráfico conocido como “gráfico de recurrencia” de los datos construidos, es decir, un conjunto de puntos típicamente distribuidos de manera desigual a partir del análisis de los datos de dos tormentas geomagnéticas que se produjeron en 2001 tras una intensa explosión solar dos días antes de su llegada a la Tierra.

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El siguiente paso fue aplicar el análisis de la cuantificación de la recurrencia, un método matemático que permitió visualizar en un gráfico largas líneas que indican un comportamiento geomagnético predecible. Este análisis le ha permitido distinguir los diferentes tipos de fluctuaciones que afectan al campo geomagnético de la Tierra, proporcionando así la base para una técnica que puede mejorar nuestra capacidad de predecir la llegada de una tormenta geomagnética a corto plazo.

Poder predecir la llegada de un evento de esta magnitud es muy importante no sólo para los científicos, sino para toda la población. De hecho, las tormentas magnéticas causan perturbaciones en las comunicaciones por radio, los satélites GPS y las redes eléctricas que pueden influir fuertemente en nuestro estilo de vida, ahora dominado por estas tecnologías. Por esta razón, la investigación se orienta cada vez más hacia el estudio de nuevos modelos de predicción del tiempo espacial y el resultado obtenido por Donner y sus colegas es definitivamente prometedor.

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