En septiembre de 1859, una erupción solar se hizo visible al ojo humano. ¿Podría volver a suceder?http://ciencia.nasa.gov/science-at-nasa/2008/06may_carringtonflare/Mayo 6, 2008: A las 11:18 de la mañana despejada del jueves 1 de septiembre de 1859, Richard Carrington, de 33 años (ampliamente reconocido por ser uno de los astrónomos solares más destacados de Inglaterra), se encontraba en su bien equipado observatorio privado. Como en cualquier otro día soleado, su telescopio proyectaba una imagen del Sol de 28 cm (11 pulgadas) de ancho sobre una pantalla y Carrington trazaba con gran habilidad las manchas solares que veía.
Esa mañana, él estaba capturando el aspecto de un enorme grupo de manchas solares. De repente, ante sus ojos, dos cegadoras gotas brillantes de color blanco aparecieron sobre las manchas solares, se intensificaron rápidamente y adoptaron la forma de los riñones. Al darse cuenta de que estaba siendo testigo de algo sin precedentes y "un poco nervioso por la sorpresa", Carrington después escribió: "Corrí de prisa para llamar a alguien que presenciara el fenónemo conmigo. Al regresar, luego de 60 segundos, me sentí avergonzado ya que las gotas estaban esfumándose". Carrington y el testigo observaron cómo los puntos blancos se contrajeron hasta volverse puntitos y, posteriormente, desaparecer.
Eran las 11:23 de la manaña. Sólo cinco minutos habían pasado.
Justo antes del amanecer del siguiente día, sobre los cielos de todo el planeta aparecieron auroras de color rojo, verde y púrpura; eran tan brillantes que se podían leer los periódicos como si fuera de día. De hecho, las impresionantes auroras se hicieron presentes incluso en lugares con latitudes casi tropicales como Cuba, las Bahamas, Jamaica, El Salvador y Hawai.
Lo más desconcertante es que los sistemas de telegrafía en todo el mundo se vieron afectados. Los operadores de telégrafos sufrieron descargas de chispas y el papel telegráfico se quemó. Aun cuando los telegrafistas desconectaron las baterías que proveían la energía a las líneas, las corrientes eléctricas inducidas por las auroras en los alambres permitieron que se transmitieran mensajes.
"Lo que Carrington vio fue una erupción solar de luz blanca —una explosión magnética en el Sol", explica David Hathaway, del equipo de física solar, en el Centro Marshall para Vuelos Espaciales, de la NASA, en Huntsville, Alabama.
Ahora sabemos que las erupciones solares ocurren con frecuencia, especialmente durante el máximo del ciclo de manchas solares. La mayoría revela su presencia al emitir rayos X (registrados por telescopios de rayos X en el espacio) y ruido de radio (detectado por los radiotelescopios en el espacio y sobre la Tierra). Sin embargo, en la época de Carrington no había satélites de rayos X, ni radiotelescopios. Nadie sabía que las erupciones solares existían hasta aquella mañana de septiembre cuando una supererupción produjo suficiente luz como para rivalizar con el brillo del propio Sol.
"Es raro que uno pueda llegar a ver que la superficie del Sol se vuelva más brillante", dice Hathaway. "¡Se requiere de mucha energía para calentar la superficie del Sol!"
Arriba: Una erupción solar moderna registrada el 5 de diciembre de 2006 por la cámara de rayos X a bordo del satélite GOES-13 de la NOAA. La erupción fue tan intensa que, de hecho, dañó el instrumento que tomó la fotografía. Los investigadores creen que la erupción que vio Carrington involucró una energía mucho mayor que esta.
La explosión no sólo produjo un aumento en la luz visible, sino también una enorme nube de partículas cargadas y bucles magnéticos (una eyección de masa coronal o EMC); y dicha nube fue lanzada directamente hacia la Tierra. La siguiente mañana, cuando la EMC llegó, impactó contra el campo magnético de la Tierra, causando que la enorme burbuja de magnetismo que rodea a nuestro planeta temblara y se sacudiera. Los investigadores llaman a esto "una tormenta geomagnética". Los campos electromagnéticos que se mueven rápidamente indujeron enormes corrientes eléctricas que se trasladaron a través de las líneas telegráficas e interrumpieron las comunicaciones.
"Hace más de 35 años, comencé a llamar la atención de la comunidad de la física del espacio respecto de la erupción solar de 1859 y de su impacto sobre las telecomunicaciones", dice Louis J. Lanzerotti, quien es un Miembro Distinguido (ya jubilado) del Personal Técnico de los Laboratorios Bell y actual editor de la revista especializada Space Weather (Clima Espacial). Lanzerotti se dio cuenta de los efectos que las tormentas geomagnéticas solares tienen sobre las comunicaciones terrestres cuando una gran erupción solar, el 4 de agosto de 1972, produjo la interrupción de las comunicaciones telefónicas en el estado de Illinois. Ese acontecimiento, de hecho, provocó que la compañía AT&T rediseñara su sistema de energía para los cables transatlánticos. El 13 de marzo de 1989, una erupción similar provocó tormentas geomagnéticas que interrumpieron la transmisión de energía eléctrica desde la planta Hidroeléctrica en Quebec, Canadá, dejando a oscuras a la provincia y en tinieblas a 6 millones de personas durante 9 horas; el aumento de energía inducido por las auroras incluso derritió algunos transformadores en el estado de Nueva Jersey. En diciembre de 2005, los rayos X de otra tormenta solar interrumpieron las comunicaciones satélite-Tierra y las señales de navegación de los Sistemas de Posicionamiento Global (GPS, por su sigla en idioma inglés) durante aproximadamente 10 minutos. Eso podría parecer poco tiempo pero, como Lanzerotti hace notar, "En esos 10 minutos, no me hubiera gustado estar en un vuelo comercial que aterriza con ayuda de un GPS o en un barco que fuera atracado utilizando un GPS".
Derecha: Transformadores de energía dañados por la tormenta geomagnética del 13 de marzo de 1989: más información.
Otra erupción del tipo de la que vio Carrington hubiera hecho parecer insignificantes estos eventos. Afortunadamente, dice Hathaway, parecen ser raras:
"En los 160 años de registro de tormentas geomagnéticas, el evento que presenció Carrington es el más grande". Es posible buscar registros aún más atrás en el pasado examinando el hielo ártico. "Las partículas energéticas dejan una marca en los nitratos de los núcleos de hielo", explica. "Con esta información podemos afirmar que el evento que presenció Carrington continúa siendo el más grande en un período de 500 años y es casi dos veces mayor que el evento que ocupa el segundo lugar".
Estas estadísticas sugieren que este tipo de erupciones son eventos que ocurren una vez en medio milenio. Las estadísticas están lejos de ser contundentes; sin embargo, Hathaway advierte que no comprendemos las erupciones solares lo suficiente como para descartar que se puedan repetir durante nuestra vida.
¿Y entonces?
Lanzerotti señala que la tecnología electrónica se ha vuelto más sofisticada y está más presente en la vida cotidiana, pero también se ha tornado más vulnerable a la actividad solar. En la Tierra, los cables de energía y de comunicaciones telefónicas de larga distancia podrían verse afectados por las corrientes generadas por las auroras, como sucedió en 1989. Los radares, las comunicaciones mediante teléfonos celulares y los receptores del GPS podrían interrumpirse por los ruidos de radio del Sol. Los expertos que han estudiado sobre el tema dicen que hay poco por hacer para proteger a los satélites de las erupciones como las que vio Carrington. De hecho, un artículo reciente estima que el daño potencial a los más de 900 satélites que se encuentran actualmente en órbita podría costar entre 30 mil millones y 70 mil millones de dólares. Ellos dicen que la mejor solución es tener una flota de satélites de comunicación listos para lanzar.
También los seres humanos en el espacio estarían en peligro. Los astronautas que realizan caminatas espaciales podrían tener sólo algunos minutos después del primer destello de luz para hallar un refugio y protegerse de las energéticas partículas solares que estarían pisando los talones a esos fotones iniciales. Su nave probablemente tendría la protección adecuada; la clave sería entrar a tiempo.
No es de extrañar que la NASA y otras agencias espaciales de todo el mundo hayan considerado que el estudio y la predicción de las erupciones solares son una prioridad. Justo ahora una flota de naves está monitoreando el Sol y obteniendo datos de las erupciones, grandes y pequeñas, que finalmente revelen cuál es el mecanismo que desata las explosiones. SOHO, Hinode, STEREO, ACE y otras naves ya están en órbita, mientras que otras nuevas, como el Observatorio de la Dinámica Solar, están siendo preparadas para su lanzamiento.
La investigación no evitará que ocurra otra erupción como la que vio Carrington, pero puede hacer que "semejante sorpresa" sea cosa del pasado.
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